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荷電粒子検出方法、これを用いる荷電粒子制御方法

シーズコード S090001979
掲載日 2010年3月19日
研究者
  • 本間 謙輔
技術名称 荷電粒子検出方法、これを用いる荷電粒子制御方法
技術概要 荷電粒子検出方法は、正方晶系結晶12の内部にレーザ光10を照射する段階と、正方晶系結晶12を通過するレーザ光10を、外部を通過する荷電粒子によって生じる電場により正方晶系結晶12の内部に電気光学的に生じる屈折率変化に基づく光学的位相変化が生じている光成分とこの光学的位相変化が生じていない光成分とに分離する段階と、分離された光学的位相変化が生じている光成分を検出することによって、荷電粒子を検出する段階とを備える。光成分分離段階では、回折機能を有するレンズを用いることによって、光照射段階に照射されて結晶を通過する光を、光学的位相変化が生じている光成分と、光学的位相変化が生じていない光成分とに空間的に分離する。複数の正方晶系結晶の内部に光を照射し、各結晶を通過する光を、屈折率変化に基づく光学的位相変化が生じている光成分と、位相変化が生じていない光成分とに分離し、光学的位相変化が生じている光成分を検出することによって、各結晶における荷電粒子が通過するときの時間情報を特定し、これら時間情報に基づいて、荷電粒子の速度、運動量、エネルギー、スピン情報の一つを検出する。
画像

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研究分野
  • 測光と光検出器一般
  • 粒子光学
展開可能なシーズ 正方晶系結晶の外部を荷電粒子が通過したとき、正方晶系結晶の内部に屈折率変化が生じ、正方晶系結晶に照射された光は、屈折率変化で光学的位相が変化する。外部を通過する荷電粒子によって生じる電場により結晶の内部に電気光学的に生じる屈折率変化を検出することによって、荷電粒子のエネルギーや運動量をほとんど変化させることなく、非接触ないし非破壊の状態を保ちながら、高S/N比にて荷電粒子を検出する。
基礎物理学から応用工学の分野に至るまで幅広い技術分野において、素粒子やイオンを含む荷電粒子の通過や入射、さらには、その通過位置や軌道、エネルギーを検出する必要がある。荷電粒子の運動に直接的な影響を与えることなく、荷電粒子が複数箇所を通過するときの時間情報に基づいて、荷電粒子の速度、運動量、エネルギーを検出することができるので、これら検出値を、誤差の少ない高精度のものとすることができる。
用途利用分野 イオンビーム癌治療用運動制御装置、宇宙・素粒子物理学向荷電粒子検出装置、DNAの分析向け荷電粒子運動制御装置、たんぱく質群の解析装置、イオンドーピング向け荷電粒子運動制御装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人広島大学, . 本間 謙輔, . 荷電粒子検出方法、これを用いる荷電粒子制御方法. 特開2007-183186. 2007-07-19
  • G01T   1/29     
  • G01T   1/32     

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