| 研究課題/領域番号 |
09480094
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
成田 正邦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00001313)
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| 研究分担者 |
澤村 貞史 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70002011)
藤田 文行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10002312)
澤村 晃子 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30001316)
秋本 正 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10001314)
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| キーワード | パラメトリックX線 / 硬X線 / 相対論的速度の荷電粒子 / Si単結晶 / ブラック条件 / 単色X線 / K端吸収 |
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| 研究概要 |
結晶に相対論的速度の荷電粒子を入射すると、ブラッグ条件を満たす角度方向に回折X線(パラメトリックX線、PXR)が発生する。本研究では北大45MeV電子線型加速器によりPXRを発生し、良質で単色の硬X線場の作成を目的とする。昨年度の研究で、Si単結晶を用いて20〜30KeVの領域の単色のPXRが求められた。しかしPXR独特のブラッグ条件を満たす角度で発生確率がゼロとなる谷を持つダブルピークの光子スペクトルは得られていなかった。これを踏まえて今年度は引き続いて試料に530μm厚のSi単結晶を用いて、PXRの利用のために、より強度の大きな良質の単色の高X線場の作成を目的に以下のような実験と解析を進めた。
1.ダブルピークが観測されない理由の一つのとして、試料に入射する電子線ビームの平行度の乱れの影響が考えられる。電子ビーム平行度を変えた実験を行い、ビーム平行度と単色のPXRのエネルギースペクトルの拡がり(スペクトルピークの半値幅)の関係が得られた。いま一つには試料の厚さの影響が考えられ、検証実験のために、現在100〜1000μm厚のSi単結晶試料を作成中である。2.良好なPXR場の作成の障害となる制動放射X線の分離と低減のために、検出器角を大きくすることにより、大幅な改善(制動X線量が従来の1/2)がなされた。実験結果は、検出器角を大ききすると、PXRエネルギーは低くなり、強度は大きくなるというPseudo-Photon法による解析結果と良く一致した。特に強度は従来の4倍強となった。3.PXRの有効な利用の一つと考えている、X線K端吸収を持つ物質の検出や映像化の基礎研究の一環として、NbおよびZrのK吸収端近傍の吸収係数の測定を行った。定量評価はまだ終わっていないが、良好な結果が得られることが確認された。
本研究により、良好なPXR場の作成とその利用に関する基礎的なデータが得られた。
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