エネルギー分散型回折による結晶構造解析システムの研究

能量色散衍射晶体结构分析系统的研究

• 批准号: 15686039
• 负责人: 福田 大治
• 金额: $ 13.06万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15686039/
• 关键词: 高エネルギー分解能; 極低温; 光計数率; 近接二重層; 超伝導転移温度; ケミカルシフト; イメージング; 高計数率; シングルフォトン検出

本研究では、超伝導検出器をエネルギー分散型X線検出器として適用し、高精度結晶構造解析システムの実現を目指した予備的な研究を行ったものである。本年度は、この技術の実現化に必要な以下の三つの要素技術の開発を行った。(1)超伝導転移端検出器のX線光子入射位置依存性の解明、(2)超伝導転移端検出器内の超伝導電流分布の解明、そして(3)測定対象物の構造解析を行なうための蛍光X線分析技術の開発である。まず(1)については、Ir/Au近接二重層超伝導薄膜からなる転移型検出器を作成し、シングルピクセルにおける基本特性の解明を行なった。これにより、5.9keVのX線に対して9.4eVのエネルギー分解能が得られ、本システムを実現する上で充分な性能を持つ技術の開発に成功した。さらに、結晶構造解析を行なうことを目的として、X線光子の入射位置を特定できる20要素からなるピクセル型検出器を開発した。本デバイスの応答信号の波形解析を行なうことにより、X線入射位置を同定することに世界で初めて成功した。次に(2)では、デバイスの検出限界とエネルギー分解能を決めるノイズ要因について考察するため、超伝導転移領域におけるデバイスの動作原理の解明を行なった。素子内部を流れる超伝導流についてGL理論を基に超伝導転移曲線と比較しながら考察することで、検出器感度は素子内部の電流の流れ方によって大きく依存した振る舞いをすることを示した。また、(3)として本システムの実証を目指しシンクロトロン放射光を光源として用いた実験を行った。ステンレスによる標準試料を測定対象として本研究により開発した超伝導転移型検出器でエネルギー分散測定を行ったところ、CrやMnの蛍光ピークを明確に分離できる結果が得られた。これは従来の半導体X線検出器では不可能な性能であり、本研究により開発したシステムの有意性を示すことに成功した。

The purpose of this study is to improve the performance of the distributed X-ray device in this study. In this study, the dispersive X-ray device is used, and the high-precision structure is analyzed. In the current year, it is necessary to carry out the following three key factor technology training programs. (1) the dependence of the photon incident position on the X-ray of the superconductor, (2) the explanation of the superconducting current distribution in the superconductor, and (3) the measurement and analysis of the object, the optical X-ray analysis technology. The device (1) and Ir/Au are close to the double superconductor thin film. The transfer device is made, and the basic properties are explained. You can improve the performance of the system by using 5.9keV and 5.9keV. In this system, you can realize the full performance of the system, and the technical performance is successful. The X-ray photon beam is located at the incident position of the X-ray photon beam. 20 elements of the X-ray photon beam are located at the location of the incident position. The waveform of this signal is analyzed. The incident position of the X-ray is the same as that of the X-ray. In the second half of the year, the decomposition energy of the sub-system (2) is determined to understand the principle of action. The basic theory of GL theory is to compare the current sensitivity and sensitivity of the device. The current source is very sensitive to the current. In the light source, (3) the light source is emitted from the light source. In this study, the standard data measurement system is used to determine the data. In this study, the dispersion test of the ultra-fast transfer generator was performed, and the results of the separation test were clearly confirmed by the Cr Mn spectrometer. It is not possible to improve the performance of the half-body X-ray exporter. In this study, it is necessary to show that the performance is successful.

项目成果

Digital signal processing based on a clustering algorithm for Ir/Au TES microcalorimeters

基于 Ir/Au TES 微量热计聚类算法的数字信号处理

• 发表时间: 2005
• 期刊: IEEE Trans.on Nucl.Sci. (to be published)
• 作者: N.Zen;Y.Kunieda;H.Takahashi M.Nakazawa;D.Fukuda
• 通讯作者: D.Fukuda

Noise and signal analysis of Ir/Au TES with asymmetrical slits parallel to the electric current

具有平行于电流的不对称狭缝的 Ir/Au TES 的噪声和信号分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: IEEE Trans.on Appl.Supercon. (to be published)
• 作者: Daiji Fukuda;Hiroyuki Takahashi
• 通讯作者: Hiroyuki Takahashi

Masashi Ohno: "Development of a pixellated Ir-TES for a large format TES array"Nucl.Instrum.and Meth.in Phys.Res.A. 520. 414-416 (2003)

Masashi Ohno：“用于大型 TES 阵列的像素化 Ir-TES 的开发”Nucl.Instrum.and Meth.in Phys.Res.A。