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本研究は月惑星表面探査用ローバーに搭載される岩石分析装置の基礎開発である。岩石にX線を照射し、発生する蛍光X線を分析して元素組成を、回折X線の幾何学的位置を同定して鉱物組成を同時に測定しようとするものである。開発要素としては、衛星・ローバーに搭載できるX線発生装置、蛍光X線・回折X線検出器、岩石試料搬送・セッティング装置と装置制御とデータ収集の電子回路がある。本研究期間では最も開発に新しい要素の要求されるX線発生装置とX線検出器の開発、および、コンパクトな電子回路の製作検討を行った。
1.X線発生装置としては小型軽量でかつ、2次X線を発生するのに必要なフラックスが取れることが要求される。H14年度に引き続き検討した後、医用X線源として使用される3cm×5cmの大きさでフィラメント加熱電子照射型のX線発生管を振動に耐えられるよう補強などを施したものを試作・試験し、まずは、搭載可能であることを確かめた。近年開発が進んでいる新素材カーボンナノチューブをフィラメントに替わって電子発生効率の優れた有用性を使用できることも確かめることができた。
2.H14年度の検討の結果、検出器としてはフォトダイオードアレイよりもX線に感度を持つ空乏層の厚いCCDの方が適していた。CCDでも冷却が十分、低消費電力で行えることがわかったためであり、CCDのもつ2次元検出能力を回折X線像同定に利用でき、有利である。
3.電子回路を軽量・コンパクトにすることはFPGAなどの利用により十分可能である。実際にFPGAにプログラムを書き込む手法を習得した。
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