| 研究課題/領域番号 |
20H04451
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
木村 隆志 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50531472)
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| 研究分担者 |
三村 秀和 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30362651)
志村 まり 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, その他 (90226267)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | X線顕微鏡 / X線分光 / X線自由電子レーザー / X線ミラー / 回折格子 / 電子ビームリソグラフィ / ウォルターミラー / 超精密加工 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、X線自由電子レーザーのフェムト秒パルスを活用したシングルショット顕微分光イメージングの実現を目指した。全反射光学素子であるウォルターミラーを用いた顕微システムの採用により、異なる波長のX線を同じ倍率で結像できるアクロマティック光学系を構築した。さらに、試料の拡大像を分光するためのX線用透過型回折格子を、電子ビーム描画を用いた微細加工技術で作製した。SACLA BL1に設置したシステムにより、フェムト秒X線シングルパルスを用いた顕微分光イメージングの実証に成功し、不均一材料中の超高速化学状態変化の可視化、またX線自由電子レーザーのビーム診断などへの応用が可能であることを示した。
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| 自由記述の分野 |
X線光学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
X線を用いた物性分析技術は、元素分布や化学状態を知ることが出来るため、現代の科学技術に取って不可欠なものとなっている。しかし、従来の集光プローブを走査する手法では計測時間を要してしまうため、一般的にミリ秒程度でのイメージングが限界であった。本研究では、この限界を打破するため、X線アクロマティック結像素子と、独自開発の透過型回折格子を組み合わせた新たなシングルショット顕微分光イメージングシステムを構築し、フェムト秒での観察の実証に成功した。本成果により、微細化が進むデバイス内の電子状態解析や、不均一材料の化学反応解析など、X線物性分析技術の適用範囲が大きく拡がると期待される。
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