2019 年度研究成果報告書

複合化透明セラミックス技術を用いた100 nm分解能X線2次元検出器の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14142
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	量子ビーム科学
研究機関	公益財団法人高輝度光科学研究センター
研究代表者	亀島敬公益財団法人高輝度光科学研究センター, XFEL利用研究推進室, 主幹研究員 (50558046)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	X線 / 検出器 / シンチレーター / 空間分解能 / 固浸レンズ
研究成果の概要	X線画像検出器の方式の一つに、シンチレーターをX線の受光部とした間接検出型がある。シンチレーターでX線像を可視像に変換し、レンズでイメージセンサーに拡大投影することで高い解像度を得ることができる特徴を持つ。本課題でシンチレーター蛍光波長・レンズの開口数で決まる回折限界に近い空間分解能を達成することができた。これにより、より高い開口数を持つ固浸レンズ光学系の実現の可能性が出てきた。その調査・検討の結果、設計に必要な屈折率分散測定プリズム用の30 x 30 x 8大型の透明LuAGセラミックスの作成に成功した。これによりNA1.6の固浸対物レンズの設計が可能となった。
自由記述の分野	X線検出器
研究成果の学術的意義や社会的意義	X線は高い透過力・短い波長を持つ光である。この特徴を活かし、X線顕微鏡システムを構築することで試料の内部構造を非破壊で高い解像度で観察することが可能である。X線検出器はシステム内でX線を検出する重要装置であり、X線顕微鏡の発展にその開発は欠かせない。本成果は、X線像の画質を決めるX線画像検出器の空間分解能を物理的限界まで向上させた。また、この性能を超える技術を新たに開発するための調査・検討を行った。本成果は、X線光学・科学計測実験だけでなく産業用途への応用も可能であり、例えば電子素子の欠陥検査等への応用が期待される。