2012年研究カタログ
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■ 研究担当:黒田隆之助 ■ 計測フロンティア研究部門 光・量子イメージング技術研究グル-プ■ 連携担当:齋藤直昭 超短パルス電子ビームを用いた高強度X線/テラヘルツ波の発生と利用研究研究のポイント研究のねらい研究内容 ●小型加速器からの超短パルス電子ビームを用いた革新的光源(X線/テラヘルツ波) ●レーザーコンプトン散乱(LCS)単色X線を用いたライフサイエンス応用 ●高出力テラヘルツ波を用いた分光・イメージング応用(安全安心技術) 小型加速器からの超短パルス電子ビームを用いることにより、従来にない革新的光源(X線/テラヘルツ波)を開発しています。LCS-X線源では、位相コントラスト法や吸収端造影法を用いた生体イメージングなどのライフサイエンス応用を展開しており、将来、一般の病院等における高度医療診断の飛躍的な発展に繋がる事が期待されています。テラヘルツ光源では、高いピーク強度のテラヘルツ光源を開発することにより、吸収の多い生体材料のスペクトル分析や、郵便物に隠蔽された禁止薬物(爆薬、麻薬等)の検査等への利用が期待されています。LCS-X線によるイメージング例テラヘルツ波によるイメージング例★★★★一般のX線管と比較すると、高い単色性を示す高品質なX線が得られます。レーザーコンプトン散乱X線X線管高い単色性連続エネルギー可変短パルス微小光源1000800600400200010008006004002000強度(a.u.)強度(a.u.)X線エネルギー(keV)※17.5keV@ビーム中心付近※Moターゲット@25kVX線エネルギー(keV)○植物のイメージング水分の経時変化をテラヘルツ派によって可視化イメージングできる0時間後10時間後14時間後封筒内部をテラヘルツ派によって可視化イメージング識別することができる○封筒内部のイメージング レーザー光陰極の小型加速器を用いることで、パルス幅1ピコ秒以下の超短パルス電子ビームを生成します。更に、高出力のレーザーを用いることで、レーザーコンプトン散乱(LCS)による単色X線(10~40keVで任意に設定可能)や、コヒーレント放射による高ピーク強度のテラヘルツ波といった革新的な光を生成しています。LCS-X線では、従来のX線管と比較して様々なメリットのあるX線で、ライフサイエンス応用を展開しています。テラヘルツ波では、高強度性を生かした実環境での分光・イメージング応用を行っています。連携可能な技術・知財●X線による低侵襲・高精細イメージング●X線による吸収端イメージング●テラヘルツ波による郵便物等における禁止薬物検査●テラヘルツ波による電子材料等の非破壊分析謝辞:本研究の一部は、財務省関税中央分析所 調査研究 “高出力テラヘルツ光源を用いた不正薬物・爆発物探知に係る調査研究” にて実施した成果です。● 研究拠点つくば中央407計測・計量標準分野第4会場S-52S-52

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