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2014 年度 実績報告書

蛍光X線高速元素イメージング分光器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26288069
研究機関大阪市立大学

研究代表者

辻 幸一  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30241566)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード放射線、X線、粒子線 / 可視化 / 解析・評価
研究実績の概要

実験室で利用できる高速蛍光X線元素イメージング装置の開発を目指して、以下の観点から実験を行い、成果を得た。
1)小型の波長分散型蛍光X線イメージング装置の開発: 小型化を図ることにより空間分解能の向上を目指して、試作した。キャピラリー素子から検出器までの距離は以前の装置では225mmであったが、今回の試作装置では108mmと半分以上の小型化に成功した。空間分解能を評価したところ、0.52mm程度であり、従来より2倍以上、向上したことを確認した。
2)高速イメージング検出器の適用: 高速で高感度な2次元検出器を取り付けて、いくつかの実試料を測定した。例えば、ユーロコインの元素分布、電子部品中の鉛や銅の分布を数秒で可視化できることを実証した。
以上の内容はいくつかの論文発表に加え、以下のような国際会議での依頼講演でも報告し、有意義なコメントを受けた。
[1] K. Tsuji, “XRF imaging”, 63rd Annual Conference on Applications of X-ray Analysis Denver X-ray Conference, 28 July - 1 August 2014, Big Sky, Montana, USA.
[2] K. Tsuji, Scanning and Projection type XRF Imaging, SARX2014 Latin American Seminar of Analysis by X-Ray Techniques, 3-7 November 2014, Carlos Paz, Córdoba, Argentina.

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

当初の目的である小型の蛍光X線元素イメージング装置の開発に成功し、従来と比較し2倍以上の空間分解能の向上を図ることができた。高感度な2次元検出器を使用することにより直径10mm程度の分析領域において、1秒での高速元素イメージングも実証できた。以上のことから、計画通り、順調に研究を進めることができている。

今後の研究の推進方策

本方法は広い視野に対して高速で元素イメージングできるというユニークな特徴を有する。この方法は申請者のグループが提案した世界初の方法でもあり、どの程度の広視野に対して短時間イメージングができるか、実証していく必要があると考えている。そこで、今後は、より実用性を目指して、大面積試料の高速イメージングを目指した実験を行っていきたい。

次年度使用額が生じた理由

キャピラリー素子の購入に際して、選定に時間を要したため。

次年度使用額の使用計画

次年度以降にキャピラリー素子などを購入予定である。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Secondary Excitation Process for Quantitative Confocal 3D-XRF Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Tsuji, Atsushi Tabe, Peter Wobrauscheck, Christina Streli
    • 雑誌名

      Advances in X-ray Analysis

      巻: 58 ページ: 191-199

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Confocal micro-XRF analysis of light elements with Rh X-ray tube and its application for painted steel sheet2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Yagi and Kouichi Tsuji
    • 雑誌名

      X-Ray Spectrom.

      巻: 44 ページ: 186-189

    • DOI

      DOI: 10.1002/xrs.2599

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 共焦点型蛍光X線分析法による置換めっきプロセスのモニタリング2015

    • 著者名/発表者名
      北戸 雄大、平野 新太郎、米谷 紀嗣、 辻 幸一
    • 雑誌名

      X線分析の進歩

      巻: 46 ページ: 269-276

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preliminary experiment of X-ray diffraction imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yamanashi, Noritsugu Kometani, and Kouichi Tsuji
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B

      巻: 355 ページ: 2872-275

    • DOI

      doi:10.1016/j.nimb.2015.02.049

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元蛍光X線分析法による鉄鋼試料表面近傍の元素分布の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      辻 幸一、平野 新太郎、八木 良太、中澤 隆、秋岡 幸司、土井 教史
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 100 ページ: 897-904

    • DOI

      http://doi.org/10.2355/tetsutohagane.100.897

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elemental depth imaging of solutions for monitoring corrosion process of steel sheet by confocal micro-XRF2014

    • 著者名/発表者名
      S. Hirano, K. Akioka, T. Doi, M. Arai, and K. Tsuji
    • 雑誌名

      X-Ray Spectrom.

      巻: 43 ページ: 216-220

    • DOI

      10.1002/xrs.2542

    • 査読あり
  • [学会発表] CONFOCAL MICRO-XRF ANALYSIS FOR MONITORING CHEMICAL REACTIONS PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuji, J. Chin, M. Yamanashi, Y. Kitado
    • 学会等名
      DXC 2015
    • 発表場所
      Westminster, Colorado (U.S.A.)
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-07
    • 招待講演
  • [学会発表] IMPROVEMENT OF SPATIAL RESOLUTION OF CONFOCAL MICRO-XRF IMAGES USING PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS2015

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuno, Y. Kitado, M. Yamanashi, T. Hasegawa, K. Tsuji
    • 学会等名
      DXC 2015 (poster presentation)
    • 発表場所
      Westminster, Colorado (U.S.A.)
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-07
  • [学会発表] SECONDARY EXCITATION OBSERVED IN LATERAL SCAN USING CONFOCAL MICRO-XRF2015

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuji, T. Matsuno, Y. Takimoto, N. Kawahara
    • 学会等名
      DXC2015 (poster presentation)
    • 発表場所
      Westminster, Colorado (U.S.A.)
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-07
  • [学会発表] WD-XRF IMAGING WITH POLYCAPILLARY OPTICS UNDER GLANCING INCIDENCE GEOMETRY2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Takimoto, M. Yamanashi, S. Kato, T. Shoji, K. Tsuji
    • 学会等名
      DXC2015 (poster presentation)
    • 発表場所
      Westminster, Colorado (U.S.A.)
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-07
  • [学会発表] 共焦点型三次元蛍光X線分析法による水溶液中塗膜鋼板の腐食挙動その場観察2015

    • 著者名/発表者名
      陳 自義、秋岡 幸司、荒井 正浩、土井 教史、辻 幸一
    • 学会等名
      第75回分析化学討論会 (口頭発表)
    • 発表場所
      (山梨大学甲府キャンパス(山梨県甲府市)
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-24
  • [学会発表] 鋼板塗膜下腐食試料の共焦点型三次元蛍光X線元素イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      陳 自義、秋岡 幸司、荒井 正浩、土井 教史、辻 幸一
    • 学会等名
      第75回分析化学討論会(ポスター発表)
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(山梨県甲府市)
    • 年月日
      2015-05-23 – 2015-05-24
  • [学会発表] Micro-XRF imaging and WD-XRF imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Tsuji, Kazuhiko Nakano, Masaki Yamanashi, Ryota Yagi, Shuichi Kato, Naoki Kawahara, Takashi Yamada , and Takashi Shoji
    • 学会等名
      Technart2015 (oral presentation)
    • 発表場所
      Catania, Italy
    • 年月日
      2015-04-27 – 2015-04-30
  • [学会発表] 共焦点三次元蛍光X線分析法におけるマトリクス効果の検証2015

    • 著者名/発表者名
      松野 剛士、辻 幸一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第169回春季講演大会 (ポスター発表)
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-18
  • [学会発表] 小型波長分散型蛍光X線イメージング装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      瀧本 雄毅、辻 幸一
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第169回春季講演大会 (ポスター発表)
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-18
  • [学会発表] 共焦点型蛍光X線分析法による鋼板塗膜下腐食試料の深さ方向元素イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      八木 良太、辻 幸一、秋岡 幸司、土井 教史、荒井 正浩
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第169回春季講演大会(口頭発表)
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-18
  • [学会発表] Scanning and Projection type XRF Imaging2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuji
    • 学会等名
      SARX2014 Latin American Seminar of Analysis by X-Ray Techniques
    • 発表場所
      Córdoba (Argentina)
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 高感度2次元半導体検出器を用いた波長分散型XRFイメージング装置の性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      山梨 眞生、瀧本 雄毅、加藤 秀一、山田 隆、庄司 孝、辻 幸一
    • 学会等名
      第50回X線分析討論会(口頭発表)
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
  • [学会発表] 共焦点型蛍光X線分析法による置換めっきのモニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      北戸 雄大、秋岡 幸司、荒井 正浩、土井 教史、辻 幸一
    • 学会等名
      第50回X線分析討論会(ポスター発表)
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
  • [学会発表] 共焦点型蛍光X線分析法による鉄鋼材料腐食挙動の解析2014

    • 著者名/発表者名
      八木 良太、秋岡 幸司、荒井 正浩、土井 教史、辻 幸一
    • 学会等名
      第50回X線分析討論会(ポスター発表)
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
  • [学会発表] WD-XRS imaging with Polycapillary optics2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuji, Y. Takimoto, and M. Yamanashi
    • 学会等名
      The 6th International Conference Channeling 2014 - Charged & Neutral Particles Channeling Phenomena (oral presentation)
    • 発表場所
      Capri (NA), (Italy)
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-10
  • [学会発表] On X-Ray Channeling in a Vibrating Capillary2014

    • 著者名/発表者名
      A. Liedl, D. Hampai, K. Tsuji, C. Polese, and S. Dabagov
    • 学会等名
      The 6th International Conference Channeling 2014 - Charged & Neutral Particles Channeling Phenomena (poster presentation)
    • 発表場所
      Capri (NA), (Italy)
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-10
  • [学会発表] 共焦点型蛍光X線分析法における塩素の検出限界2014

    • 著者名/発表者名
      北戸 雄大、八木 良太、陳 自義、辻 幸一
    • 学会等名
      日本分析化学会第63年会(ポスター発表)
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] 共焦点型3次元蛍光X線分析法の開発応用例および関連手法の動向2014

    • 著者名/発表者名
      辻 幸一
    • 学会等名
      第17回XAFS討論会
    • 発表場所
      徳島大学総合科学部 (徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Wavelength dispersive XRF imaging spectrometer using polycapillary angular filter and 2D X-ray detector2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuji, M. Yamanashi, S. Kato, T. Yamada, and T. Shoji
    • 学会等名
      63rd Annual Conference on Applications of X-ray Analysis Denver X-ray Conference (oral presentation)
    • 発表場所
      Big Sky, Montana (U.S.A.)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] ポリキャピラリーX線光学素子と蛍光X線分析への応用2014

    • 著者名/発表者名
      辻 幸一
    • 学会等名
      第19回X線分析講習会 蛍光X線分析の実際 (第8回)‐機能性材料、環境試料、食品中の有害元素の簡易迅速分析法 (ポスター発表)
    • 発表場所
      東京理科大学記念講堂(東京都)
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-09
  • [学会発表] 共焦点型3次元蛍光X線分析法2014

    • 著者名/発表者名
      辻 幸一
    • 学会等名
      第19回X線分析講習会 蛍光X線分析の実際 (第8回)‐機能性材料、環境試料、食品中の有害元素の簡易迅速分析法(ポスター発表)
    • 発表場所
      東京理科大学記念講(東京都)
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-09
  • [学会発表] 共焦点型3次元蛍光X線分析装置によるリチウムイオン電池電極材料の分析2014

    • 著者名/発表者名
      八木 良太、平野 新太郎、辻 幸一、Ursula Fittschen
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会 (口頭発表)
    • 発表場所
      日本大学工学部 (福島県郡山市)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [学会発表] 斜入射配置での波長分散型蛍光X線イメージング装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      山梨 眞生、辻 幸一
    • 学会等名
      第74回分析化学討論会 (ポスター発表)
    • 発表場所
      日本大学工学部 (福島県郡山市)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
  • [図書] Prospects in photon-stimulated scanning probe microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Tsuji
    • 総ページ数
      印刷中
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 微量金属分析の前処理と測定ノウハウ2015

    • 著者名/発表者名
      辻 幸一
    • 総ページ数
      605
    • 出版者
      株式会社技術情報協会

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公開日: 2016-06-01  

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