Development of Mössbauer 2D imaging method using X-ray camera and application to steel materials

M的发展

基本信息

批准号：
21K03749
负责人：
小林康浩
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

計画では入射ガンマ線の平行性を得るために、線源からカメラまでの距離を90cm以上離して測定を行うとしている。その距離でカメラの各画素に十分なカウント数を得るためには比較的強度が高いメスバウアー分光用線源（半減期270日）が必要となる。しかし、この線源がロシアで製造されているものであるため、2022年度中には新規の強力な線源を購入できなかった（研究室で複数の目的で使用するための購入を予定）。そのため古い弱い線源を使っての測定とならざるを得なかった。上記の古い線源でX線カメラの動作を確認を行ったが、測定画像にノイズが多く見られたためにノイズ低減策を試みた。鉛ブロックで遮蔽を作成し、外部からの放射線を極力抑えた状態でも完全にノイズを抑えることはできなかった。また遮蔽を多くしてもノイズが存在することから、宇宙線等の外来の放射線以外にX線カメラの画像素子に由来する電気的ノイズが無視できない量だけ含まれていることが分かった。また、線源の有無や遮蔽の有無で測定した画像を比較すると、このノイズの量がカメラの画素によって大小があることが分かった。メスバウアー効果に起因する吸収率の変化は数%～十数%と予想されるため、このばらつきが撮影画像に影響を及ぼす可能性が高いと考える。その影響を抑えるために、電動ステージにて試料位置をずらした画像を複数枚撮影し、その合成によって画像を得る手法を2023年度に試みる予定としている。

计划在从源到相机至少 90 厘米的距离处进行测量，以获得入射伽马射线的平行度。为了在该距离获得相机每个像素的足够数量的计数，需要相对高强度的穆斯堡尔光谱源（半衰期为 270 天）。然而，由于该辐射源是在俄罗斯制造的，因此我们无法在 2022 财年期间购买新的强大辐射源（我们计划购买它用于实验室中的多种用途）。因此，必须使用旧的、弱的辐射源进行测量。我们使用上述旧辐射源检查了X射线相机的运行情况，但发现测量的图像中存在大量噪声，因此我们尝试了降噪措施。尽管他们用铅块制作了屏蔽层并尽可能抑制了来自外部的辐射，但仍无法完全抑制噪音。此外，由于即使增加屏蔽，噪声仍然存在，所以发现除了诸如宇宙射线的外部辐射之外，还存在来自X射线相机的图像元件的不可忽略的电噪声量。此外，通过比较有和没有辐射源以及有和没有屏蔽时测量的图像，发现噪声量根据相机像素而变化。由于穆斯堡尔效应导致的吸收率变化预计范围为百分之几到百分之十几，因此认为这种变化可能会影响捕获的图像。为了减少这种影响，我们计划在2023年尝试一种方法，使用电动载物台拍摄位置偏移的样品的多张图像，并将它们合成以获得图像。