ラザフォード散乱同時計数法による荷電粒子励起X線放出分析の高感度化

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13875018
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 小栗 慶之 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (90160829)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 純 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (90302984) ; 小川 雅生 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (60016863)
• Keywords: PIXE / RBS / 回時計数 / 微量元素分析 / 特性X線 / 連続X線 / 制動放射 / イオンビーム

Research Abstract

本年度は測定試料標的によりラザフォード後方散乱された陽子と,陽子ビームによる内殻電離の結果として放出される特性X線用の検出器,及びこれらの同時計測を行うための電子回路系の準備,及び調整試験を行った.Si(Li)半導体X線検出器,及びSi表面障壁型半導体荷電粒子検出器を真空容器に設置し,それぞれ単独にX線,後方散乱陽子の測定を行い,エネルギースペクトルの測定が可能となった.これにより予備実験として土壌・浮遊粒子状物質等の環境試料,及び燃料電池電極触媒中の微量元素測定等を行った.次にこれらX線,後方散乱陽子の時間信号をそれぞれ別系統のTiming Filter Amplifierにより増幅した後,Constant Fraction Discriminatorに通して論理信号としての波形整形を行った.これらの時間信号をTime to Amplitude ConverterにStart, Stop信号として入力し,時間差に比例する波高信号を発生させた.一方従来のX線及び散乱陽子エネルギースペクトル測定用の2系統のマルチチャンネルアナライザーに加え,新たに同時計測用の1系統を整備した.これに上記のTime to Amplitude Converterからの信号を入力して時間スペクトルを表示し,同時計数の時間領域にゲートをかけて論理信号を発生させた.これを用いてX線測定用マルチチャンネルアナライザーにゲートをかけ,陽子が後方に散乱されたときにのみX線スペクトルを測定するための回路系を構築した.並行してノイズ除去のために比例増幅器のPileup rejecterを調整してパルスのパイルアップ現象を排除するテストを行った.一方,同時計数のカウントを増加させるため,測定立体角が大きいアニュラ型のSi表面障壁型半導体荷電粒子検出器を用意し,これを測定用真空容器に取り付けるための機械設計を行った.

Research Products

• [Publications] 小栗慶之: "大都市幹線道路端土壌のPIXE分析"第18回PIXEシンポジウム要旨集. 8-8 (2001)
• [Publications] 太宰龍太: "PIXE分析法を用いた室内エアロゾルの挙動に関する研究"第18回PIXEシンポジウム要旨集. 9-9 (2001)
• [Publications] 鳥山保: "粒子線誘起X線分光法(PIXE)及びラザフォード後方散乱法(RBS)による燃料電池電極触媒中のRuの分析"武蔵工業大学ハイテクリサーチセンター第2回シンポジウム. 16-22 (2002)