導電性LB膜を用いた超高エネルギー分解能X線検出器の研究

导电LB薄膜超高能量分辨率X射线探测器研究

• 批准号: 08780466
• 负责人: 高橋 浩之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780466/
• 关键词: X線測定; 微細加工; スペクトロスコピー

本研究においては、数KeV程度のX線を測定対象とし、数kV程度の正の電位Uに保たれた導電性のLB膜に入射させ、光電効果により生成した電子を直接測定するような検出器について検討を行った。生成した電子は電位0に保たれた収集電極に向かって移動し、与えられたポテンシャルを乗り越える運動エネルギーを持つ電子のみが収集される。電位Uを変化させながら収集された電荷を記録すれば、X線のエネルギー測定が可能になる。この方式によれば、従来の半導体検出器に比較して信号キャリア生成数のゆらぎの影響を受けずに済むため、数電子ボルト程度の超高エネルギー分解能のX線検出器が実現されるものと考えられる。光電効果の確率は原子番号Zの5乗に比例するので、ここではLB膜中に原子番号82の鉛原子を取り込むことで光電効果の断面積を大きくとり、また多段に重ねることにより、検出効率を大きく取ることについて電子軌道のシミュレーション計算等を用いて検討した結果、生成した電子を効率良く収集するために変換膜の形状を楔型にすれば良いということが分かった。また、検出器の原理を検証するために、東京大学工学系研究科の石榑・勝村研究室の協力を得て鉛を取り込んだLB膜を電子顕微鏡用のカーボンメッシュの上に乗せた試料を作成してもらい、本研究費にて購入した電圧・エレクトロメータを中核として計算機制御により電圧を変化させながら収集電荷を測定するシステムを構築し、現在実験を行っているところである。LB膜の取り扱いや実験装置におけるLB膜の支持・セッティングなどに手間取っているため残念ながら本研究の実施期間内においては未だ有用な実験データは得られていないが、今後、実験装置の問題点を改善した上で本格的な実験を行っていく予定である。

In this study, we conducted thorough discussions on detectors to directly measure the electrons generated from photoelectric effects when X-rays of several KeV are measured as objects, and when electrons are incident on a conductive LB film maintained by a positive potential U of several kV. The generation of electrons in the negative potential of the collector moves to the negative potential of the collector, and the generation of electrons in the negative potential of the collector moves to the negative potential of the collector. The potential U changes, the charge is recorded, and the X-ray measurement is possible. This method is based on the comparison of the semiconductor detector with the X-ray detector. The accuracy of the photoelectric effect is as high as 5 of atomic number Z, and the lead atom of atomic number 82 in the LB film is selected. The cross-sectional area of the photoelectric effect is larger and the multiple segments are more important. The detection efficiency is higher. The calculation of the electron orbit is also used in the simulation. The formation of electron particles is a good process. The shape of the film is wedge shaped. The principle of the detector was demonstrated by the collaboration of the Ishikazu and Katsumura Laboratory of the Graduate School of Engineering, University of Tokyo, and the preparation of the sample for LB film for electron micromirrors was carried out at the cost of this research. Now I'm going to do it. LB film selection and implementation of the device to support the LB film, the first step in the implementation of this study, the second step in the implementation of the device to improve the problem point, the first step in the implementation of this specification.