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大型放射光施設SPring-8ならびにX線自由電子レーザー施設SACLAにおいてコヒーレントX線回折イメージング技術の開発を行った。具体的には、集光ビーム径より大きな孤立試料の観察を可能にする新規コヒーレントX線回折イメージング技術として多重デフォーカス回折イメージング法を提案し、その実証実験を行った。計算機シミュレーションの結果、30個程度の孤立粒子のコヒーレント回折パターンを測定することで、試料像と入射プローブを同時に再構成できることが判明した。集束イオンビーム化学気相成長法により窒化珪素膜上に作製した32個のタングスステン微小構造体をテスト試料とする原理実証実験をSPring-8のBL29XULにて行い、位相回復計算として混合状態再構成アルゴリズムを用いることで32個の試料像と入射プローブをピクセルサイズ20nmで再構成することに成功した。そして、更なる高分解能化を目指してSACLAでの実証実験をSACLAにて行った。SPring-8での実験と同様にタングステン微小構造体を試料として用いたが、光軸上に高い精度で孤立粒子を配置することが難しく、良質な回折強度パターンを取得することが出来なかった。今後、試料を100nm以下の位置精度で光軸上に配置する技術が確立されることで、入射ビームと同程度のサイズを有する粒子の観察がSACLAで可能になると言える。したがって、SPring-8を用いて材料粒子を低空間分解能で観察し、SACLAを用いて同じ材料粒子を高分解能観察するスキームが実現すると期待される。
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