遷移金属カルコゲン層間化合物を用いたX線導波路の開発

利用过渡金属硫族插层化合物开发X射线波导

基本信息

批准号：
03F00077
负责人：
河合潤
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00077/
关键词：
X線進行波 X線反射屈折表面分析

项目摘要

X線導波路は重元素の間に軽元素または真空をはさんだサンドイッチ構造で,単色X線を伝播させる性質を持つ.このような構造の導波路は1973年にSpillerとSegmullerによって提案されて以来多くの研究者によって研究されているが,現在までにその動作が確実な導波路の発表はない.最近,真空層を重元素でサンドイッチした導波路がロシアのEgolovによって発表され,その導波路を使うと,確かに集光特性のあることが実験的に確認できるが,その機構は不明である.本研究では本年度,X線発生装置を自作し,X線検出器と組み合わせることにより,簡易なX線導波特性測定装置を試作した.W/C多層膜,Mo/Si多層膜,Mo/Si多層膜について,導波特性を調べたが,十分な導波特性は示さなかった.一方,Karimovのロシアでの来日前の研究によって,重金属で軽元素をはさんだサンドイッチ構造では,導波路特性はきわめて弱く,BeをCではさんだ構造の方がむしろ良い導波特性を示すことが分かっていたのでこの実験結果は消極的ではあるが理論を支持するものである.軽元素を軽元素ではさんだ導波路の現物が入手できないため本年度はこの導波路実験を行うことができなかったが,一方この簡易なX線導波特性測定装置では,簡易な元素測定ができることが判明した.200ppmの水溶液表面にX線を照射することによって水溶液中の微量元素の定量・定性分析が可能であることを実証できた.また料理用アルミ箔中の微量不純物元素を感度よく検出できることも実証できた.この研究を進めることによって,土壌や食品中の有害金属元素の検出に用いることができること,日用品中にどのような元素が含まれているかを分析できることが分かった.

X射线波导是在重元或真空之间插入的三明治结构，并具有传播单色X射线的特性。自从Spiller和Segmuller于1973年提出的提案以来，许多研究人员已经研究了此类结构的波导，但是迄今为止，尚无可靠运行的波导。最近，俄罗斯的埃格洛夫（Egolov）发表了一个夹在带有重元素的真空层之间的波导，并使用波导，可以在实验上确认存在光凝结特性，但其机制尚不清楚。在这项研究中，我们在今年制造了一个X射线发电机，并通过将其与X射线检测器结合使用，从而创建了一个简单的X射线波导特性测量设备。我们研究了W/C多层膜，Mo/Si多层膜和Mo/Si多层膜的波导特性，但没有显示足够的波导特性。同时，卡里莫夫（Karimov）在俄罗斯访问日本之前的研究，在三明治结构中具有重金属和光元素的插入，波导特性极为弱，发现是C结构表现出更好的波导特性，因此这种实验结果是被动的，但支持理论。该波导实验今年是不可能的，因为实际的波导带有光元素的光元素，但是发现这种简单的X射线波导测量设备可以执行简单的元素测量。已经证明，可以通过用X射线照射水溶液的表面来实现水溶液中痕量元件的定量和定性分析。还可以证明，可以高灵敏度检测到烹饪铝箔中的痕量杂质元素。通过进行这项研究，发现它可用于检测土壤和食物中的有害金属元素，并且可以分析每日必需品中包含哪种元素。