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2018 年度 実績報告書

可変倍率のX線ブラッグ光学系による放射光イメージングの高度化

研究課題

研究課題/領域番号 15K04745
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

平野 馨一  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (40218798)

研究分担者 高橋 由美子  日本大学, 理工学部, 研究員 (70339258)
杉山 弘  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (80222058)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードX線 / イメージング / 吸収コントラスト / 位相コントラスト / 極小角散乱コントラスト
研究実績の概要

実験室X線源よりも遥かに高い輝度を持つ放射光は、物質内部を高速で非破壊観察するためのプローブとして、材料科学、生物学、医学、考古等の分野で今日広く利用されている。この放射光X線イメージングのさらなる高度化を図るために、引き続き可変倍率のX線ブラッグ光学系の開発・改良に取り組んだ。
可変倍率のX線ブラッグ光学系の大きな利点の一つは、低倍率で試料の観察を行って関心領域を特定し、その後ただちに高倍率で関心領域の観察を行える点である。これまでは主に二次元投影像の観察に取り組んできたが、今後さらに三次元像の観察へと進むには、最近提案されたラミノグラフィーの導入が必要不可欠である。そこで、今年度は昨年度に引き続き、ラミノグラフィーの開発と検証を行った。
第一に、これまで作成したラミノグラフィーの画像再構成プログラムを改良して、試料の吸収コントラスト像・位相コントラスト像だけでなく極小角散乱コントラスト像も得られるようにすることを試みた。第二に、改良版のプログラムの動作を検証するために、放射光実験施設Photon FactoryのビームラインBL-14BでマルチコントラストモードのX線ラミノグラフィー実験を行い、各種試料について観察条件を変えながら画像データを取得した。第三に、画像再構成プログラムによる実験データの処理を行い、正常なマルチコントラストの断層像を得た。また、観察条件を変えることによって画質がどのように変化するのかを調査した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Performance of K-edge subtraction tomography as an application of parametric x-ray radiation2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayakawa, K. Hayakawa, K. Nogami, T. Sakai, I. Sato, Y. Sumitomo, Y. Takahashi and T. Tanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Accel. Beams

      巻: 22 ページ: 024701

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.22.024701

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observation of Threading Dislocations in Ammonothermal Gallium Nitride Single Crystal Using Synchrotron X-ray Topography2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yao, Y. Ishikawa, Y. Sugawara, Y. Takahashi and K. Hirano
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 47 ページ: 5007-5012

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11664-018-6252-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of oscillatory rocking curve by dynamical diffraction in protein crystals2018

    • 著者名/発表者名
      R. Suzuki, H. Koizumi, K. Hirano, T. Kumasaka, K. Kojima and M. Tachibana
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 115 ページ: 3634-3639

    • DOI

      https://doi.org/10.1073/pnas.1720098115

    • 査読あり
  • [学会発表] Alイオン注入SiC基板の逆格子マッピングによる歪状態の観察2019

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第32回日本放射光学会年会
  • [学会発表] タンパク質結晶におけるX線の動力学的回折の初観測2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木凌、小泉晴比古、平野馨一、熊坂崇、小島謙一、橘勝
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 放射光X線トポグラフィによるEFG法β-Ga2O3単結晶基板の転位評価2018

    • 著者名/発表者名
      姚永昭、菅原義弘、石川由加里、高橋由美子、平野馨一
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 放射光X線トポグラフィによるPVT法AlN単結晶基板の転位評価2018

    • 著者名/発表者名
      姚永昭、菅原義弘、石川由加里、岡田成仁、井本良、只友一行、高橋由美子、平野馨一
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] X-ray analyzer-based phase-contrast computed laminography III2018

    • 著者名/発表者名
      K. Hirano, Y. Takahashi, K. Hyodo and M. Kimura
    • 学会等名
      第4回TIA光・量子計測シンポジウム
    • 国際学会
  • [学会発表] 斜入射角度分解トポグラフィーによるAlイオン注入SiC基板の歪分布観察2018

    • 著者名/発表者名
      高橋由美子、平野馨一、志村考功、長町信治
    • 学会等名
      第54回X線分析討論会

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公開日: 2019-12-27  

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