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ラボラトリー蛍光X線ホログラフィー装置

シーズコード S040000330
掲載日 2006年9月1日
研究者
  • 松原 英一郎
研究者所属機関
  • 東北大学 金属材料研究所
研究機関
  • 東北大学 金属材料研究所
技術名称 ラボラトリー蛍光X線ホログラフィー装置
技術概要 蛍光X線ホログラフィーは、蛍光X線を発する周りの原子の3次元原子配列を直接決定できる革新的な構造解析法であり、従来のあらゆる手法において解明の困難であった結晶中不純物などの特定元素周りの局所的な原子の立体配置の決定が可能である。本手法は信号が微弱であるが故、高輝度放射光を用いた研究開発が主であった。しかしながら、放射光での開発研究は、申請から実験開始まで半年かかることやビームタイムが数日しかないことなど、時間に関わる制約が大きい。このため、産業界における実用的な構造解析法にはなり得なかった。そこで、申請者らは、湾曲グラファイトを用いた高輝度単色X線発生システムと高速蛍光X線検出システムを組み合わせた「ラボラトリー蛍光X線ホログラフィー装置」を製作した。本装置を用いることにより、研究室レベルでは従来2ヶ月程度かかっていたホログラムの測定を1日以内で完了させることが可能であることが確かめられた。本装置により、蛍光X線ホログラフィー法が広く一般へ普及することが期待される。
従来技術、競合技術の概要 原子レベルで構造解析できる技術として、X線回折法・X線吸収微細構造法がある。しかしながら、これらの手法は一義的に原子位置を決定できない。蛍光X線ホログラフィー法は、フーリエ変換によって原子位置を正確に決定できるため、それらの手法より優れていると言える。
研究分野
  • 物理分析
  • 物理分析一般
展開可能なシーズ (1)湾曲グラファイトを用いて、高輝度の単色X線が得られる蛍光X線ホログラフィー装置
(2)高速蛍光X線検出器により、高カウントレートで蛍光X線を検出可能な蛍光X線ホログラフィー装置
(3)僅か1日で所定のカウントの蛍光X線を取得してパターンを得ることが出来る蛍光X線ホログラフィー装置
(4)大規模な放射光施設を要せずに研究室レベルで解析原子像が得られる蛍光X線ホログラフィー装置
用途利用分野 半導体産業におけるウエハー中のドーパント周辺の3次元原子配置の解明。
タンパク質中に含まれる微量不純物周辺の局所構造の評価。
超伝導材料における局所格子歪の構造評価。
関連発表論文 (1)松原英一郎, 林好一, 林徹太郎, 宍戸統悦. X線ルミネッセンスホログラフィー法による測定技術開発のための標準単結晶成長ZnO単結晶を用いたX線ルミネッセンスホログラフィーの基礎研究. 新素材設計開発施設共同利用研究報告書. vol.2003,2004,p.201-202.
(2)八方直久,
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人東北大学, . 松原 英一郎, 林 好一, 若生 公郎, . 蛍光X線ホログラフィー装置、蛍光X線ホログラフィーおよび局所構造解析方法. 特開2003-279506. 2003-10-02
  • G01N  23/223    
  • G03H   5/00     
  • G21K   1/06     

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