Demonstration of X (Gamma) ray Fourier imaging without refraction, diffraction and interference

本研究では屈折・回折・干渉を用いないＸ線（Γ線）フーリエイメージング法の実証を目的とする。通常のイメージングでは屈折・回折・干渉などの光の基本的性質が利用される。しかし、10keVを越えMeVクラスのＸ線（Γ線）ではこれらの基本的性質を利用することが困難なため、感度の良いイメージング技術がない。この領域のイメージング技術としてコンプトンカメラが用いられているが、一般には装置が重く、携行に不便、感度が低く、撮影に時間がかかる、非常に高額などの課題がある。本研究では同心円状のフィルタを２次元検出器の前方に配置する光学系を用いる。この光学系を用いると点光源からの画像は２次元平面波の画像に変換でき、フーリエ変換により周波数空間上の１点に対応させることができる。異なる光源による平面波画像はお互いに直交関係にあり、どんなに重なっていても、また信号強度が弱くてもフーリエ変換により分離でき、光源分布を再構成することができる。本手法は屈折・回折・干渉などの性質を利用しないため、Ｘ（Γ）線イメージングに展開でき、その方向性を大きく変革・進展させる可能性を有しており、飛躍的に発展する潜在性を有する技術である。2022年度は高エネルギー対応のフレネルゾーン開口の作製と放射光X線を用いた散乱X線イメージングの有効性の検証を行った。厚さ２mm厚のタングステン板に位相の異なる４種類のフレネルゾーン開口を作製することができた。また、散乱X線イメージングを用いることによりComputer Tomographyにはない利点を有する３次元計測手法が可能であることがわかった。

本研究では屈折・回折・干渉を用いないＸ線（Γ線）フーリエイメージング法の実証を目的とする。通常のイメージングでは屈折・回折・干渉などの光の基本的性質が利用される。しかし、10keVを越えMeVクラスのＸ線（Γ線）ではこれらの基本的性質を利用することが困難なため、感度の良いイメージング技術がない。この領域のイメージング技術としてコンプトンカメラが用いられているが、一般には装置が重く、携行に不便、感度が低く、撮影に時間がかかる、非常に高額などの課題がある。本研究では同心円状のフィルタを２次元検出器の前方に配置する光学系を用いる。この光学系を用いると点光源からの画像は２次元平面波の画像に変換でき、フーリエ変換により周波数空間上の１点に対応させることができる。異なる光源による平面波画像はお互いに直交関係にあり、どんなに重なっていても、また信号強度が弱くてもフーリエ変換により分離でき、光源分布を再構成することができる。本手法は屈折・回折・干渉などの性質を利用しないため、Ｘ（Γ）線イメージングに展開でき、その方向性を大きく変革・進展させる可能性を有しており、飛躍的に発展する潜在性を有する技術である。2022年度は高エネルギー対応のフレネルゾーン開口の作製と放射光X線を用いた散乱X線イメージングの有効性の検証を行った。厚さ２mm厚のタングステン板に位相の異なる４種類のフレネルゾーン開口を作製することができた。また、散乱X線イメージングを用いることによりComputer Tomographyにはない利点を有する３次元計測手法が可能であることがわかった。