Development of coded aperture for high-energy X-ray Compton scattering imaging

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本研究は、これまで開発を行なってきた高エネルギー放射光X線コンプトン散乱法による非破壊測定法に符号化開口を導入した新たなイメージング手法を開発することである。本年度は、符号化開口を用いたコンプトン散乱実験を行い散乱パターンの観測、ならびに、再構成の妥当性を検証した。試料は材質の異なるペンシル状の試料を用いた。材質は銅、アルミニウム、アクリルである。ペンシル状試料の先端に100keVの放射光X線を照射し、試料から散乱されるX線を、符号化開口を通して二次元検出器で測定した。符号化開口は、M系列の規則に従い約500個の開口を有している。実験から符号化開口パターンに対応した散乱X線パターンを観測することができた。また、散乱X線パターンに逐次近似法を適用することでペンシル状試料の先端形状を再構成することができた。また、本研究で使用する二次元検出器は検出素子毎にX線のエネルギースペクトルを測定することができる。得られたエネルギースペクトルを比較した結果、試料の材質の違いによりコンプトン散乱X線エネルギースペクトルの形状が異なっており、散乱X線強度の解析のみならずコンプトン散乱X線エネルギースペクトルの形状の解析や弾性散乱強度とコンプトン散乱強度比の解析も可能なことがわかった。