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2012 年度 実績報告書

レーザ励起による焦電体からの電子放出と微小X線源への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23360022
研究機関大阪大学

研究代表者

高井 幹夫  大阪大学, 極限量子科学研究センター, 教授 (90142306)

研究分担者 若家 冨士男  大阪大学, 極限量子科学研究センター, 准教授 (60240454)
阿保 智  大阪大学, 極限量子科学研究センター, 助教 (60379310)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード微小X線源 / 焦電体 / 分極 / 焦電係数 / レーザ励起 / 電子放出 / X線分析応用 / X線2次元イメージング
研究概要

(1)レーザ励起焦電体からの電子放出とX線発生(高井):ファイバーレーザ(CW動作)により焦電結晶を励起し、電子放出およびX線放出実験を行い、微小X線ヘッド設計製作のパラメータ抽出を行った。焦電体結晶には焦電係数が大きく単結晶Zカットで高電圧発生に適したLiNbO3およびLiTaO3を用いた。電子放出およびX線計測装置(現有)に焦電体結晶を取り付け、高電圧発生と電子放出の基礎パラメータであるレーザ強度、焦電体結晶サイズ、雰囲気真空度、対向電極距離等を明らかにした。
(2)微小X線2次元透過イメージング(阿保):X線の放射角を明らかにし、X線分析応用で一番重要な透過イメージングを可能とするために、高速応答のX線用CCD検出器を用いた2次元イメージングシステムを構築した。具体的には、焦電結晶の厚み増加(発生電圧の増加とX線エネルギー増加)と表面積増加(X線強度増加)およびレーザ励起温度上昇により、イメージング能力の最大化を図った。
(3)焦電体X線ヘッド設計(若家):(1)と(2)の成果に基づいて、ファイバーレーザ、焦電体、雰囲気ガス、ターゲット電極を組み込んだ微小X線ヘッドの設計を行った。

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

交付申請書に記載した目的について、おおむねデータが得られている。

今後の研究の推進方策

ファイバーによるレーザ光と結晶面との光カップリング励起を開発の中心とし、X線源の超小型化を目指したX線ヘッドの試作を続ける。また超小型X線源とX線2次元イメージングを用いた応用技術の開発を進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of a tiny X-ray source controlled by laser light for medical application2012

    • 著者名/発表者名
      Mikio Takai, Kosuke Nakahama, Eiichi Kaga, Toshiya Kisa, Satoshi Abo, Fujio Wakaya
    • 雑誌名

      Technical Digest of 25th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IEEE Catalog No. CFP12VAC-PRT)

      ページ: 68-69

  • [雑誌論文] Electron emission from LiTaO3 crystal excited by Nd:YLF laser light and its X-ray source application2012

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Nakahama, Eiichi Kaga, Toshiya Kisa, Satoshi Abo, Fujio Wakaya, Mikio Takai
    • 雑誌名

      Technical Digest of 25th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IEEE Catalog No. CFP12VAC-PRT)

      巻: - ページ: 44-45

  • [学会発表] レーザ励起によるLiTaO3からの電子放出とX線源への応用(III)2012

    • 著者名/発表者名
      中浜弘介,加賀英一,木佐俊哉,阿保 智,若家冨士男,高井幹夫
    • 学会等名
      第73回 応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] Development of a tiny X-ray source controlled by laser light for medical application2012

    • 著者名/発表者名
      Mikio Takai, Kosuke Nakahama, Eiichi Kaga, Toshiya Kisa, Satoshi Abo, Fujio Wakaya
    • 学会等名
      25th International Vacuum Nanoelectronics Conference
    • 発表場所
      Hyatt Regency Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20120709-20120713
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron emission from LiTaO3 crystal excited by Nd:YLF laser light and its X-ray source application2012

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Nakahama, Eiichi Kaga, Toshiya Kisa, Satoshi Abo, Fujio Wakaya, Mikio Takai
    • 学会等名
      25th International Vacuum Nanoelectronics Conference
    • 発表場所
      Hyatt Regency Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      20120709-20120713

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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