TES検出器を用いる新次元の高分解能エネルギー分散粉末X線回折システムの開発

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平成18年の3月に、高エネルギー加速器研究機構のフォトンファクトリーBL14C2ビームラインに手作りの断熱消磁冷凍機とガンマ線カロリメータを持ち込み、エネルギー分散粉末X線回折(EDXRD)へ応用する実験を行なった。6日間のビームタイムの間に、0.6mm角のスズ吸収体のついたガンマ線カロリメータにNaCl標準結晶で回折されたX線を入射して信号を検出するところまで行なうことができ、マイクロカロリメータを使ったEDXRD実験としては世界で初めて、白色X線の回折パターンをエネルギー軸での取得に成功した。この実験の結果については、2006年春の天文学会および秋の物理学会において報告したほか、世界の超伝導遷移端検出器(TES)を研究している科学者の集まりである第3回国際TESワークショップ(2006年7月フロリダ大学)において発表を行なった。最終目標として、超高圧下の相平衡の研究に応用すべく、実験は放射光施設のマルチアンビル超高圧発生装置MAX-IIIのある実験ステーションで、同装置に設置して行い、上記の世界初の画期的成果を得ることができた。しかしながら、その後の研究中に、首都大学東京の保有する上記断熱消磁冷凍機が、同大学で爆発事故を起こし、現時点でも同装置は修理が完了しておらず、残念ながら超高圧下の実験は期間内に実施できなかった。それでも、本手法の独創性と有用性は上記のように国際的にも示すことができたことから、当該分野に新しい大きな足跡と、今後の指針を残すことができたと言えよう。