磁気コンプトン散乱イメージングによる、三次元磁気状態観測手法の開発

本研究では、磁気コンプトン散乱イメージング手法を開発して試料内部の磁気状態を観測することを目的としている。磁気コンプトン散乱を行うには円偏光高エネルギーX線が必要であるため、実験はSPring-8 BL08Wで行った。実験には、BL08Wで利用されているコンプトン散乱イメージング装置に、プロジェクション電磁石を導入して実験を行った。通常のイメージング装置と異なる点は、検出器の位置が垂直から水平に90度方向に変更されている点である。また、磁場は散乱ベクトル方向に平行に印加するため、36度方向に印加した。試料は、Fe, Al, Cu板を挟んで三つの試料を観測できる視野にピンホール距離を設定して計測行った。磁場を反転させて二つの画像の差分をとることにより、磁気イメージングを行った結果、Feのみで磁気効果が観測されており、Al, Cuでは観測されなかった。また、磁場依存性を観測することによりFeの磁気ヒステリシスを観測することにも成功した。また、これまでは、二次元検出器としてHEXITECを利用していたが、Time PIX3-CdTe二次元検出器を利用することにより、画像の大面積化の検討も行った。Time PIX3を用いて、イメージングを行った結果、問題なくイメージ化できることはわかったが、HEXITECに比べてエネルギー分解能が悪いことが判明した。そこで、大面積での計測が必要な場合では、Time PIX3を利用し、エネルギー分解能が必要な場合には、HEXITECを利用するという使い分けが必要となることがわかった。

本研究では、磁気コンプトン散乱イメージング手法を開発して試料内部の磁気状態を観測することを目的としている。磁気コンプトン散乱を行うには円偏光高エネルギーX線が必要であるため、実験はSPring-8 BL08Wで行った。実験には、BL08Wで利用されているコンプトン散乱イメージング装置に、プロジェクション電磁石を導入して実験を行った。通常のイメージング装置と異なる点は、検出器の位置が垂直から水平に90度方向に変更されている点である。また、磁場は散乱ベクトル方向に平行に印加するため、36度方向に印加した。試料は、Fe, Al, Cu板を挟んで三つの試料を観測できる視野にピンホール距離を設定して計測行った。磁場を反転させて二つの画像の差分をとることにより、磁気イメージングを行った結果、Feのみで磁気効果が観測されており、Al, Cuでは観測されなかった。また、磁場依存性を観測することによりFeの磁気ヒステリシスを観測することにも成功した。また、これまでは、二次元検出器としてHEXITECを利用していたが、Time PIX3-CdTe二次元検出器を利用することにより、画像の大面積化の検討も行った。Time PIX3を用いて、イメージングを行った結果、問題なくイメージ化できることはわかったが、HEXITECに比べてエネルギー分解能が悪いことが判明した。そこで、大面積での計測が必要な場合では、Time PIX3を利用し、エネルギー分解能が必要な場合には、HEXITECを利用するという使い分けが必要となることがわかった。