蛍光X線ホログラフィーへの活用を目指す高分解能なX線二次元検出器の開発

开发用于荧光X射线全息术的高分辨率二维X射线探测器

• 批准号: 21K14553
• 负责人: 橋本 由介
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14553/
• 关键词: X線二次元検出器; 蛍光X線ホログラフィー; 軟X線放射光; 原子配列計測; Ｘ線二次元検出器; 蛍光Ｘ線ホログラフィー

本研究は、高エネルギー分解能なX線二次元検出器を開発し、材料中のドーパントの価数ごとの原子配列を蛍光X線ホログラフィーで可視化することを目的とする。開発を目指すX線二次元検出器の構造を要約すると、蛍光X線を直接分光せず光電子に変換して光電子分光の電子エネルギー分析器で観測することで、エネルギー分解能を飛躍的に向上させ二次元検出を可能にするものである。硬X線エネルギー領域の蛍光X線分析を達成するために、電源や真空チャンバーも整えることができたが、現在、光電子分析器内のエネルギー分析を行う金属メッシュの開発が遅延している。高い形状精度が求められる部品なため時間を要しているが、メッシュを整形するための治具形状を検討し製作を進めている。並行して本技術の実証実験を兼ねて、既にSPring-8 BL25SUで運用されている阻止電場型エネルギー分析器(RFA)を応用することで、スピネル型鉄酸化物の軟X線領域での蛍光X線角度分布の測定を行った。SPring-8 BL25SUのRFAは、現在開発中のX線二次元検出器のベースとした実験装置である。この分析器を利用してメッシュを透過した蛍光X線の広角角度分布の測定に成功し、X線検出器の装置構成でエネルギー分析することが可能であることを実証できた。またグラフェン上に金を蒸着した金透過膜を製作する技術開発を行った。次回の放射光実験でエネルギー分析された明瞭なX線角度分布を測定できることが期待される。

本研究的目的是开发一种高能分辨率二维 X 射线探测器，并使用荧光 X 射线全息术可视化材料中每种掺杂剂价态的原子排列。总结一下我们打算开发的二维X射线探测器的结构，我们可以通过将荧光X射线转换为光电子并用光电子能谱电子能量分析仪对其进行观察来显着提高能量分辨率，而无需直接进行光谱分析。尺寸检测。为了实现硬X射线能量范围内的荧光X射线分析，我们能够准备电源和真空室，但目前在光电子分析仪内部用于能量分析的金属网的开发被推迟。虽然由于零件形状精度要求较高，所以需要时间，但我们目前正在考虑用于塑造网格的夹具形状，并正在进行其制造。同时，作为该技术演示实验的一部分，我们将应用已在 SPring-8 BL25SU 上运行的阻塞场能量分析仪 (RFA) 来分析软 X 中尖晶石型氧化铁的荧光。测量X射线角度分布。 SPring-8 BL25SU 的 RFA 是基于目前正在开发的 X 射线二维探测器的实验设备。使用该分析仪，我们成功测量了穿过网格的荧光 X 射线的广角角分布，证明可以使用 X 射线探测器配置进行能量分析。我们还开发了一种通过在石墨烯上沉积金来制造金渗透膜的技术。预计下一次同步辐射实验将能够通过能量分析测量出清晰的X射线角度分布。