焦電性単結晶を用いた小型X線源の高効率化に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560058
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 吉門 進三 同志社大学, 理工学部電子工学科, 教授 (00158403)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 焦電性結晶 / X線発生メカニズム / 連続発生 / 結晶沿面放電 / 電荷の蓄積 / 温度変化の周期 / 強度の安定化 / 封入式小型X線発生装置

研究概要

焦電性結晶(LiTaO_3)の温度変化のみによるX線発生法はX線管と比べて、X線強度が不安定かつ原理上不連続である。本研究では、不安定性の原因の解明および不連続性の改善を目的とした。結晶表面における沿面放電が不安定性の要因であり、光電効果による電子供給、温度変化の周期の最適化により劇的に改善された。複数の結晶を用いて温度変化の周期・位相を制御し、ターゲットの形状と材質の最適化により強度を安定かつ連続化できた。高真空封入式の小型X線発生装置を試作し、良好な特性を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic Structure of BaTiO_3 using X-ray Resonant Emission Spectroscopy at the Ba-L3 and Ti-K Adsorption Edges (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshii、 Y. Yoneda、 I. Jarrigo、 T. Fukuda、 Y.、 C. Suzuki、 Y. Ito、 T. Terashima、 S. Yoshikado and S. Fukushima
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids. 巻: Vol.75 ページ: 339-343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of X-ray Generation using Pyroelectricity (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Honda、 Y. Nakanishi、 S. Fukao、 Y. Sato、 Y. Ito and S. Yoshikado
  • 雑誌名: Key Engineering Materials. 巻: Vol. 485 ページ: 245-248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of the Stability of X-ray Emission by Thermal Excitation of a Pyroelectric Songle Crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Naruse、 H. Honda、 Y. Nakanishi、 S. Fukao、 Y. Sato、 Y. Ito and S. Yoshikado
  • 雑誌名: Key Engineering Materials. 巻: Vol.582 ページ: 174-177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Compact X-ray Source Using Multiple LiTaO_3 Single Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Honda、 S. Fukao、 K. Ito、 Y. Guan、 Y. Nakanishi、 Y. Sato、 Y. Ito and S. Yoshikado
  • 雑誌名: Key Eng. Mater 巻: Vol. 485 ページ: 295-298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous Emission of X-rays by Thermal Excitation of Six LiTaO_3 Single Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Honda、 S. Fukao、 Y. Guan、 Y. Nakanishi、 Y. Sato、 Y. Ito and S. Yoshikado
  • 雑誌名: IOP Conf. Ser. : Mater. Sci. Eng. 巻: Vol. 18 ページ: 092034
  • 査読あり
• [学会発表] 焦電性結晶の熱励起によるX 線発生におけるX 線強度の安定性の改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成瀬史彦、本田博敬、中西義一、深尾真司、伊藤嘉昭、佐藤祐喜、吉門進三
  • 学会等名: 第33回エレクトロセラミックス研究討論会
  • 発表場所: 文部科学省研究交流センター
  • 年月日: 2013-10-25
• [学会発表] 焦電性結晶を用いたX線発生における強度および安定性の改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成瀬史彦、本田博敬、中西義一、深尾真司、伊藤嘉昭、佐藤祐喜、吉門進三
  • 学会等名: 第74回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Improvement of the stability of X-ray Emission by the Thermal Excitation of Pyroelectric Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Naruse、 H. Honda、 Y. Nakanishi、 S. Fukao、 Y. Ito、Y. Sato and S. Yoshikado
  • 学会等名: 2013IEEE-UFFC Joint Symposia
  • 発表場所: チェコ、プラハ
  • 年月日: 2013-07-24
• [学会発表] LiTaO_3単結晶を6個用いたX線発生における強度の改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成瀬史彦、本田博敬、中西義一、深尾真司、佐藤祐喜、伊藤嘉昭、吉門進三
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 焦電性結晶の熱励起によるX 線発生における強度および安定性の改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成瀬史彦、本田博敬、中西義一、深尾真司、伊藤嘉昭、佐藤祐喜、吉門進三
  • 学会等名: 第32回エレクトロセラミックス研究討論会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2012-10-27
• [学会発表] Evaluation of X-ray Source using MultipleLiTaO_3 Single Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Honda、 S. Fukao、 Y. Nakanishi、 Y. Sato and S. Yoshikado、 Y. Ito
  • 学会等名: 2011 MRS FALL MEETING
  • 発表場所: ボストン、マサチューセッツ
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] LiTaO_3単結晶を用いたX線発生法におけるX線発生強度の安定性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本田博敬、中西義一、深尾真司、佐藤祐喜、伊藤嘉昭、吉門進三
  • 学会等名: 第31回エレクトロセラミックス研究討論会
  • 発表場所: 東京大学駒場IIリサーチキャンパス生産技術研究所総合研究実験棟
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] 高真空中でLiTaO_3単結晶を用いたX線源の強度の安定化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本田博敬、中西義一、深尾真司、佐藤祐喜、伊藤嘉昭、吉門進三
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス
  • 年月日: 2011-08-30