電解析出プロセスを用いた超高感度X線画像デバイスの開発

采用电解沉积工艺开发超灵敏X射线成像装置

• 批准号: 17710117
• 负责人: 佐藤 裕崇
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710117/
• 关键词: 電気化学; ナノプロセス; MEMS; X線γ線天文学; 新機能材料

本研究では,次期打ち上げ予定のX線天文衛星へ搭載する高感度X線画像デバイスであるX線マイクロカロリーメーターの形成を目的としている.この素子は画像化のために多ピクセル形成され,また,個々の素子はX線の吸収体として傘状の三次元的マイクロ金属構造体を要する.すなわち,立体的微小構造を多ピクセル形成するプロセスの確立が求められる.本研究では,広い領域へ均一に微小構造を形成することに優れる電解析出法を用い,世界初の256素子X線マイクロカロリーメーターを形成することを可能としたこれに続き,素子の高感度化を図るべく,吸収体構造の多層化を試みた.しかし,プロセス中の機械式研磨の負荷により応力が個々の素子に蓄積し,素子が測定中に自壊するという問題が明らかとなった.そこで,機械式研磨に代わる手法として,電解研磨の適用を試みた,電解研磨では,物理的な負荷を与えることなく,電気化学的な溶解反応により表面を平坦化することが可能である.ナノオーダーの精度が要求される本研磨工程では,精密な電位の制御が必要不可欠であり,このために本年度設備品として購入した電気化学測定システムを用いた.印加する電位および電解液の組成を系統的に検討した結果,吸収体と同寸法の微小構造を形成することを可能とした.今後,この電解研磨を導入したプロセスにより,多ピクセル素子を形成する.また,電解析出法において,吸収体の多層化を可能とする電位制御プロセスを併せて検討し,素子の高感度化を進める.以上により,次年度において,高感度かつ多ピクセル化されたX線マイクロカロリーメーターを形成する.

This study aims to establish the formation of high-sensitivity X-ray images carried by predetermined X-ray astronomical satellites in the next phase. The element is formed by X-ray absorption and three-dimensional metal structure. The three-dimensional micro structure is formed by multi-layer structure. In this study, the formation of uniform microstructures in the field of absorption was studied. The results showed that the formation of uniform microstructures in the field of absorption was possible by using the electrolytic precipitation method. The load of mechanical grinding in the process of grinding is not only the accumulation of elements, but also the problem of self-determination in the measurement of elements. Mechanical grinding is a method of mechanical grinding, electrolytic grinding is a method of application, electrolytic grinding is a method of physical load and electrochemical dissolution, surface planarization is possible. The precision of the grinding process is required. The precision of the potential control is necessary. The equipment of the year is purchased. As a result of the investigation of the composition of the electrolyte, the formation of the micro-structure of the absorber and the method is possible. In the future, this electrolytic grinding process will lead to the formation of multiple elements. In addition, the electrolytic precipitation method is used to improve the multilayer of the absorber, the potential control of the absorber and the high sensitivity of the element. The above, the next year in the middle of the year, high sensitivity to the formation of more X-ray.