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超短パルスレーザー駆動X線ダイオードを用いた時間分解蛍光X線測定装置の開発

利用超短脉冲激光驱动X射线二极管开发时间分辨荧光X射线测量装置

基本信息

批准号：
19750015
负责人：
山田秀尚
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では全2年間で時間分解蛍光X線分光計測システムを開発することを目標とする。2年目にあたる本年度は、初年度に開発したレーザー駆動パルス硬X線源をX線源としてX線分光システムの構築を実施した。構築したX線分光システムは、レーザー駆動パルス硬X線源、フッ化リチウム分光結晶、X線CCD検出器から構成されている。サンプルの時間変化をプローブするパルスX線で誘起される蛍光X線は、分光結晶で分散され、そのスペクトルはX線CCDで全領域を同時に検出される。よって、本システムはブラック角の掃引を必要とせず、パルス間の強度揺らぎによるスペクトルの歪みを出さないことに成功している。レーザー駆動パルス硬X線源のCu Kαスペクトル測定では、6 eVのエネルギー分解能(半値全幅)を得た。また、鉄箔およびコバルト箔をサンプルとした蛍光X線スペクトル測定では、Fe KαとCo Kαでそれぞれ約10 eVのエネルギー分解能(半値全幅)を得た。さらに、ポリキャピラリレンズを用いて集光径200〜300μmのX線集光システムを構築し、マンガン箔サンプルを用いて顕著な蛍光X線信号の増強効果を実証した。本課題で開発したレーザー駆動パルス硬X線源による蛍光X線分光計測システムとX線集光システムシステムを組み合わせ、さらなる高分解能化を実現すれば、蛍光X線スペクトルの時間変化測定による化学状態変化の追跡が可能になるものと考えられる。

This research project aims to develop a time-resolved X-ray spectrometer system over the past two years. In 2002, the first year of this year, the development of X-ray source and X-ray spectroscopic system was carried out. Construction of X-ray spectroscopic system, optical system, hard X-ray source, optical system, X-ray CCD detector The X-ray induced by the X-ray is dispersed in the X-ray crystal, and the X-ray CCD is detected simultaneously in the whole field. In this case, it is necessary to select the appropriate candidate for the post and select the candidate for the post. The Cu Kα spectra of hard X-ray sources were measured at 6eV and the decomposition energy (half-amplitude) was obtained. The Fe K α and Co Kα were determined by X-ray diffraction. The decomposition energy of Fe Kα and Co Kα was about 10 eV. The X-ray signal intensity enhancement effect of the light collector with the light collector diameter of 200 ~ 300μm was demonstrated. The subject is to explore the possibility of chemical state tracing in hard X-ray source, X-ray spectrometer, X-ray collection system, and high resolution energy detection.