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1996 年度 研究成果報告書概要

半導体新感度理論による時間・空間・エネルギー変化同時計測可能新方式X線計測器開発

研究課題

研究課題/領域番号 07558062
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 プラズマ理工学
研究機関筑波大学

研究代表者

長 照二  筑波大学, 物理学系, 教授 (80171958)

研究分担者 佐藤 恵二  セイコー電子工業, 技術本部, 開発研究員
斉藤 豊  セイコー電子工業, 技術本部, 開発課長
田中 茂利  福井工業高等専門学校, 教授 校長 (20025240)
前沢 秀樹  文部省高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設, 教授 (40150015)
近藤 真史  筑波大学, 物理学系, 講師 (70222247)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
キーワードX線計測器 / 半導体検出器 / 半導体X線感度 / X線感度理論 / 多層半導体検出器 / プラズマ計測器 / 放射光計測器 / X線トモグラフィー
研究概要

我々の提唱した、半導体X線感度新理論を用いた新方式多層X線計測素子の設計製作・特性試験を先ず行った。特に、(i)プラズマ計測時の真空環境下に於ける、計測素子の安定稼働性試験。(ii)プラズマ閉じ込め用強磁場下の特性試験。(iii)プラズマ実験時、温度変化に対する素子への影響の検討。(iv)多層構造に対し、配線も含めた全体構造の検討と、製作実施。(v)コンパクト化。(vi)プラズマ実験時のノイズに対する素子のシールド対策を行い、すべて問題なく製作が遂行された。
次に、新方式多層X線計測器素子の入射X線エネルギー感度特性評価と応用の検討を行った。即ち、(1)文部省高エネルギー物理学研究所の放射光施設の現有設備を用いた、上記の種々の試作検出素子のX線感度特性試験を行った。(2)同特性の新感度理論による解析・比較検討を行った。この結果、設計通りの性能を確認した。
以上の様に開発してきた、新方式多層X線計測器を用いた、プラズマから輻射されるX線の、単一ショットに於ける時間・空間・エネルギー変化の同時測定性能の実証、並びに国内外に於ける研究協力を行った。即ち、筑波大のガンマ10タンデムミラーの現有設備を用いて、(i)バリア部の60keVの電子、(ii)プラグ部の数keVの、また(iii)セントラルセルの約100eVの種々のエネルギー領域の電子温度計測による、本新計測器の実用性の実証を行った。この結果を、X線検出物理機構が半導体X線検出器とは異なる、NaI(T1)検出器と比較したところ、両者によい一致が得られた。このようにして、新型半導体X線検出器の出力データの解析を含めた、信頼性を確認し、その上で、プラズマから輻射されるX線の、単発現象の解析に実際に利用した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Characterizotion of new semicondmaton defectns for X-ray fomography in the ASDEX Uppade Takamak and its generelized physics inferpretast ons" Review of Scientific Instruments. 68巻1号. 774-777 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Cho et al.: "Development and charaoterization of semicondaction detecfors for plasme chagnoatics in the range over 0.3keV" Review of Scientific Inotruments. 68巻1号. 324-327 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Cho et al: "X-ray Diapnotics for in restigating electron distribution functions and electron potestial confirements" Fusion Engineering and Design. (印刷中). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Kohagura et al.: "A norel Analysis Methid for Plasma Light and Soft X-ray Tomogaphy Data Inbudiy the Three-Dinensiorel Diffusion in a Si Detector Amayn" Journal of Electron Speetion scopy and Related Phenomena. 80巻. 279-282 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Hirata et al: "Plasme diagnetics using vacuum ultraviplet radiation and soft X-ray in the GAMMA 10 tarelem mirron" Journal of Electron Spectrosropy and Pelated Phenomena. 80巻. 275-278 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Sakamoto et al.: "Plasma-ion diapnostics using a newly designed differential spectrum ion-energy analyter with electrostatic slauted grids" Fusion Engineering and Design. (印刷中). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Cho et.al.: "Experimental Verification of the Three-Dimensional Diffusion Effect of X-ray-Produced Charges in Semiconductor X-ray Detectors on the Quantum-Efficiency Enhancement" Review of Scientific Instruments. 66 No.2. 2300-2302 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Hirata et.al.: "Plasma Electron Temperature Diagnostics Using Semiconductor X-ray Detector Data Analyzed By a New Theory on the X-ray Responses" Applied Radiation and Isotopes. 46 No.6/7. 491-492 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.Kohagura et.al.: "Verification of a New Three-Dimensional Charge Diffusion Effect on the X-ray Responses of Multichannel Semiconductor Detector Array" Applied Radiation and Isotopes. 46 No.6/7. 489-490 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Cho et.al.: "Observation of X-ray Energy Responses of Silicon Semiconductor Detectors and a New Three-Dimensional Theoretical Model for the Signals of Multichannel Detectors" Applied Radiation and Isotopes. 46 No.6/7. 487-488 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Hirata et.al.: "Plasma Diagnostics Using Vacuum Ultraviolet Radiation And Soft X-rays in the GAMMA 10 Tandem Mirror Device" Journal of Electron Spectroscopy And Related Phenomena. 80. 275-278 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.Kohagura et.al.: "A Novel Analysis Method for Plasma Light And Soft X-ray Tomography Data Including the Three-Dimensional Diffusion in A Semiconductor Detector Array" Journal of Electron Spectroscopy And Related Phenomena. 80. 279-282 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-09  

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