| 研究課題/領域番号 |
18H03739
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
寺田 健太郎 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (20263668)
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| 研究分担者 |
佐藤 朗 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (40362610)
友野 大 大阪大学, 核物理研究センター, 特任助教(常勤) (40415245)
新倉 潤 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 協力研究員 (50644720)
河井 洋輔 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (90726671) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ミュオン / 非破壊分析 / 特性X線分析 / 隕石 / イメージング / はやぶさ２ |
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| 研究実績の概要 |
本計画は、ミュオン非破壊分析の高度化を目指すものであり、(1)イメージングの取得、および、(2)低バックグラウンド化の開発、を大きな柱に据えている。昨年度までに、(1)に関して測定試料に照射するミュオン粒子の位置を検出する位置感応型マルチワイヤードリフトチャンバーを、(2)に関しては高純度ゲルマニウム検出器とBGOコンプトン抑制器からなるX線分光器を製作してきた。
最終年度の2022年度はスイスの連続ミュオン施設であるポール・シェラー研究所(PSI)に上記２つのシステムを輸送し、πE1ビームラインに設置された現地のゲルマニウム半導体検出器アレイGEANTの中に組み込んだ。PSIの検出器システム、日本のゲルマニウム検出器、ドリフトチェンバーの３つそれぞれに独立のデータ収集系を構築し、共通クロック入力により時刻同期をとった。
元素マッピングについては、チタン、銀、錫、マグネシウムから構成されるデモンストレーション用の試料を作成し、ここに約20kHzの強度で負電荷ミュオンビームを入射した。試料直前に配置したドリフトチェンバーでミューオンの入射位置を測定し、試料から放出されるミュオン特性X線の強度とエネルギーをゲルマニウム半導体検出器で測定する。この２つの情報を組み合わせることにより、1mm以下の位置分解能で元素分布のイメージを得ることに成功した。さらに、実際の隕石の元素イメージング測定も実施した。隕石においてはミュオンビームの運動量を変えて複数の分析深さに対するデータを取得した。これにより、横方向2次元に深さ方向を加えて３次元の元素分布が再構成できる。このデータは現在解析を進めている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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