微細加工超伝導検出器アレーによる中性子イメージング

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206104
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 石田 武和 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00159732)
• 研究分担者: 野口 悟 大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (70180718) ; 川又 修一 大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (50211868) ; 北條 喜一 (独)日本原子力研究開発機構, 先端基礎, 研究センター・研究嘱託(常勤) (40133318) ; 町田 昌彦 (独)日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, シミュレーション技術開発室長 (60360434) ; 加藤 勝 大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (90204495) ; 四谷 任 大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 特認教授 (70393296) ; 佐藤 和郎 大阪府立産業技術総合研究所, 情報電子部, 主任研究員 (30315163) ; 宇野 真由美 (音羽 真由美) 大阪府立産業技術総合研究所, 情報電子部, 主任研究員 (90393298) ; 王 鎮 (独)情報通信研究機構, 未来ICT研究センター, グループリーダー (70359090) ; 島影 尚 茨城大学, 工学部・電気電子工学科, 教授 (80359091)
• 連携研究者: 篠原 武尚 (独)日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター物質・生命科学ディビジョン, 研究員 (90425629)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: MgB2素子超伝導検出器 / 中性子 / ピエゾ式XY走査機構 / ナノ領域分析電子顕微鏡 / 薄膜温度計 / 窒化クロム薄膜

研究概要

本研究では、MgB2検出器中の同位体10Bと中性子の核反応熱を利用して熱中性子を捕捉することに成功した。多チャンネル超伝導特性評価計測システムを構築しバラツキのない素子の開発に成功した。中性子照射のマシンタイム2回の配分を受け1回目の予備実験に続き、2回目の照射実験に備えたが3月11日に東日本大震災のJ-PARC被災のため追加のマシンタイムが得られなかった。しかし、20psパルスレーザーとピエゾXYZ走査機構を利用して、2x2CHアレー素子と多チャンネル測定系の検証実験に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Scanning laser microscopy of an MgB_2 superconducting sensor (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Arai, Y. Akita, I. Yagi, T. Yotsuya, H. Shimakage, S. Miki, Z. Wang, K. Satoh, M. Uno, T. Ishida
  • 雑誌名: Physica C 470 ページ: S1023-S1024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning laser microscope for imaging nanostructured superconductors (2010)
  • 著者名/発表者名: Takekazu Ishida, Kohei Arai, Yukio Akita, Mitsunori Miyanari, Yusuke Minami, Tsutomu Yotsuya, Masaru Kato, Kazuo Satoh, Mayumi Uno, Hisashi Shimakage, Shigehito Miki
  • 雑誌名: Physica C 470 ページ: 730-733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scanning pulsed laser imaging of current-biased MgB_2 Detector (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ishida, K. Arai, Y. Akita, I. Yagi, T. Yotsuya, K. Satoh, M. Uno, H. Shimakage, S. Miki, Z. Wang, M. Kato, M. Machida, K. Hojo
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 1185 ページ: 302-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Over-Damped Josephson Junctions With MgB_2/Al/AlN/MgB_2 Structures (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Shimakage, Z. Wang
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Applied Superconductivity 19 ページ: 265-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic characterization of upper critical fields for MgB_2 thin films by means of the two-band superconducting theory (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Noguchi, A. Kuribayashi, T. Oba, H. Iriuda, Y. Harada, M. Yoshizawa, S. Miki, H. Shimakage, Z. Wang, K. Satoh, T. Yotsuya, T. Ishida
  • 雑誌名: Supercond.Sci.Technol. 22 ページ: 055004-1-055004-7
  • 査読あり
• [学会発表] 走査型パルスレーザー励起による超伝導検出器の位置依存性II (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋田幸男, 新井康平, 八木行太郎, 島影尚, 三木茂人, 王鎮, 四谷任, 石田武和
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] Voltage signals reproduced by simulations due to hot spot in current-biased superconducting detectors. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Arai, H.Suematsu, M.Kato, M.Machida, T.Ishida
  • 学会等名: The 22nd International Symposium on Superconductivity (ISS2009)
  • 発表場所: エポカルつくば(茨城県)
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] Scanning Image of Irradiating Focused Pulsed Laser onto Current-Biased Stripline Superconducting Sensor (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田武和, 新井康平, 秋田幸男, 八木行太郎, 四谷任, 島影尚, 三木茂人, 王鎮
  • 学会等名: 2009 East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE2009)
  • 発表場所: Nanjing University, Nanjing(中国)(招待講演)
  • 年月日: 2009-10-12
• [学会発表] Scanning pulsed laser imaging of current-biased MgB_2 Detector (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishida, K.Arai, Y.Akita, I.Yagi, T.Yotsuya, K.Satoh, M.Uno, H.Shimakage, S.Miki, Z.Wang, M.Kato, M.Machida, K.Hojo
  • 学会等名: 13th International Workshop on Low Temperature Detectors Stanford/SLAC
  • 発表場所: スタンフォード (アメリカ)
  • 年月日: 2009-07-21
• [図書] 化学と工業(MgB_2超伝導中性子検出器の実現に向けて)59 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石田武和
  • 総ページ数: 648-653
• [産業財産権] 測温抵抗体及びそれを用いた温度計 (2010)
  • 発明者名: 四谷任、田中峰雄、石田武和
  • 権利者名: 大阪府立大学
  • 産業財産権番号: 特願,2010-1044921
  • 出願年月日: 2010-04-28