| 研究課題/領域番号 |
18H03892
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
大野 雅史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90391896)
|
|---|
| 研究分担者 |
松藤 成弘 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医学・医療部門 研究企画部, グループリーダー(定常) (00280743)
浮辺 雅宏 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (00344226)
清水 森人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (20613988)
神代 暁 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (60356962)
池田 時浩 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, 専任研究員 (80301745)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 超伝導転移端センサ / 重粒子線マイクロドジメトリ |
|---|
| 研究実績の概要 |
研究実施者がこれまでに確立した超伝導イリジウム薄膜をベースとした超伝導転移端センサ(TES)の作成技術とこのTESを用いて HIMACにて炭素やヘリウムのイオン粒子検出実証に成功した研究実績を踏まえ、TESピクセルを極小化しアレイ状に配置したマイクロドジメトリ用検出器を開発を進めた。本研究では最終的には放医研HIMACにてマイクロキャピラリにより10μmφ以下に絞った炭素ビームを生体模擬試料(PMA)薄膜層に照射し、試料層を透過したビーム、及び試料層にて発生して動径方向に広がる2次電子をTESアレイで検出することを目指している。2次電子の放出方向がビーム直進方向に対して角度拡がりがあるならば、TESアレイと試料層の距離の制御により、TESアレイ面に投影される2次電子分布像は拡大されるので、原理的にはサブミクロンの空間分解能で2次電子分布情報を得ることが可能となる。前年度までに、10μm角の極小イリジウム薄膜からなるTESピクセルの開発に成功しているが、その動作温度となる超伝導転移温度が、本年度はこのピクセルのさらなる極小化を図った。具体的には4μm角のピクセルを作成に成功した。作成した検出デバイスにおいて、動作特性を評価するべく、近赤外光を入射してその応答を評価したところ、波長800nmの近赤外単一光子に対して入射応答が検出され、eVオーダーのエネルギー識別が可能であることが確認された。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Ir薄膜を用いたTESピクセルの極小化を順調に達成しており、また得られるエネルギー弁別特性も、本研究で目標とする粒子線ビームのマイクロドジメトリにおいて生体等の中の粒子線飛跡に沿う2次電子放出や励起のエネルギー分布情報を得るために十分な性能を得ており、研究は順調に進展しているものと考える。
|
| 今後の研究の推進方策 |
最終的には放医研HIMACにてマイクロキャピラリにより10μmφ以下に絞った炭素ビームを生体模擬試料(PMA)薄膜層に照射し、試料層を透過したビーム、及び試料層にて発生して動径方向に広がる2次電子をTESアレイで検出することを目指しており、そのためにはより極小のTESピクセルにより構成されるアレイ検出面が望まれる。そのために、最終目標である1μm角オーダーのピクセルの作成と十分なエネルギー弁別特性を有する応答確認を目指す。
|
