Development of X-ray phase contrast imaging platforms for investigations dynamic evolution of matter in extreme conditions

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05729
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: Pikuz Tatiana 大阪大学, 先導的学際研究機構, 特任准教授(常勤) (20619978)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: Phase contrast imaging / High resolution Imaging / Pump-probe experiment / LiF detector / XFEL probe beam / Plasma instabilities / Shock compressed matter

研究成果の概要

X線イメージングはフェムト秒スケールで高速に変化する現象を観察できる計測手法であり、高エネルギー密度科学の分野で広く用いられているが、これまでのX線イメージング技術は空間分解能が限定的であった。私たちは高輝度X線源とLiF結晶を組み合わせることで、サブミクロンの高空間分解能とミリメートルサイズの広視野、1e6を超える極めて高いダイナミックレンジを同時に実現する位相コントラストイメージングのプラットフォームを開発した。これによりプラズマ不安定性による乱流相の観察や、衝撃圧縮されたダイヤモンド試料を伝搬する連続的な弾性波と塑性波の観察、XFELビームの詳細な特性評価といった結果を得られた。

自由記述の分野

High energy density physics

研究成果の学術的意義や社会的意義

This work provides a new insides for better understanding miscellaneous phenomena of instabilities in liquid and plasma flows, in engineering and nature, and for study compression dynamics of a matter important in astrophysics, inertial confinement fusion, and advanced material creation