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Talbot Lau 干渉計

新情報
■ 2021年4月 LIGAプロセス 高コントラストのX線分解能ターゲットの商品化
■ 2021年3月 X線回折格子(タルボ干渉計) Publications (ユーザによる発表事例)を追加。心臓大血管の構造研究への応用例。
■ 2020年7月 X線レンズ Publications (ユーザによる発表事例)を追加

展示会情報
[出展] 2021年1月8-10日: 日本放射光学会年会,オンライン開催
[出展] 2020年1月10-12日: 日本放射光学会年会,ウインクあいち(愛知県産業労働センター)
[出展] 2019年10月20-24日:XNPIG,International Conference on X-ray and Neutron Phase Imaging with Gratings,
仙台国際センター

カールスルーエ技術研究所(KIT)・IMTとmicroworks GmbHが作製した回折格子を用いた撮像実験


放射光施設と実験室にて,カールスルーエ技術研究所(KIT)・IMTとmicroworks GmbHが作製したX線回折格子を用い,タルボ干渉計による撮像実験を行いました。

1. マイクロフォーカスX線管 / 東北大学 百生研究室

(a) セットアップ

位相格子 G1周期4.37 µm,Ni
吸収格子 G2周期2.4 µm,Au
エネルギー25 keV
光源マイクロフォーカスX線源
管電圧40 kV
管電流120 µA

(b) サンプル撮像例: 昆虫の標本

昆虫の標本をサンプルとして,複数のコントラスト画像を入手しました。吸収と微分位相の各イメージングでは回折格子の周期よりも小さい構造を観察することはできませんが,物体の小角散乱に起因するビジビリティの低下を利用するビジビリティコントラスト像では,より多くの情報を取得できています。

(c) 謝辞

上記のサンプル画像の撮像は,科学技術振興機構(JST)の採択課題「X線透過格子を用いた位相撮像装置の活用・普及促進」において,東北大学多元物質科学研究所 百生研究室の開発した「高感度X線位相撮像装置」の共用実験として行われました。御協力いただいた以下の方々に深く感謝いたします:
百生 敦 教授矢代 航 准教授,実験を担当してくださったMargie Olbinado 博士

2. 放射光施設 / 高エネルギー加速器研究機構フォトンファクトリー BL-14C

以下の画像は, 高エネルギー加速器研究機構・フォトンファクトリーにおいて実施した,「放射光施設におけるタルボ干渉計用回折格子の性能評価手法の研究」内で撮像したものです。

(a) セットアップ

位相格子 G1周期2.4 µm,Ni
吸収格子 G2周期2.4 µm,Au
エネルギー17.8 keV
光源BL-14C (非対称結晶による拡大・平行化)

(b) サンプル撮像例1: 亀裂のあるゴム管

吸収コントラスト像 スケールバーは2.5 mm

微分位相コントラスト像



小角散乱像(暗視野像)


(c) サンプル撮像例2: 亀裂のあるSDカード

吸収コントラスト像 スケールバーは2.5 mm

微分位相コントラスト像


(d) サンプル撮像例3: アンプル内の水とガラス破片

吸収コントラスト像

微分位相コントラスト像



3. 興味を持たれた方は

お手持ちのサンプルの撮像や,タルボ・ロー干渉計セットアップの導入,あるいは回折格子の製造に関する御相談・お問い合わせを受け付けております。 メール にて御連絡ください。


4. Publications: KITとmicroworksの製造したX線回折格子を用いた実験成果発表事例(抜粋)

[心臓血管外科疾患の微細構造解析]
▶位相差X線CT法を用いた心臓大血管の構造研究,築部卓郎 他 / Cardiovascular structure analyzing research using synchrotron-based phase-contrast tomography. T Tsukbe et al., 日本放射光学会誌 Vol. 34, No.1/Jan. 2021
[肺の暗視野像]
▶X-ray dark-field imaging of the human lung - A feasibility study on a deceased body. K Willer et al., PLoS One. 2018; 13(9): e0204565
[大型動物の自然気胸の暗視野像]
▶Depiction of pneumothoraces in a large animal model using x-ray dark-field radiography. K Hellbach, A Baehr, F De Marco et al., Sci Rep 8, 2602 (2018)
[ヒトサイズ試料の低線量撮像]
▶A preclinical Talbot-Lau prototype for x‐ray dark‐field imaging of human‐sized objects. C Hauke et al., Med. Phys. 45 (6), June 2018

[非破壊検査向けの位相イメージングスキャナ]
▶Laboratory-based X-ray phase-imaging scanner using Talbot-Lau interferometer for non-destructive testing. Shivaji Bachche et al., Scientific Reports volume 7, Article number: 6711 (2017)
[非破壊検査向けの位相イメージングスキャナ,大きなFOV]
▶X-ray phase-imaging scanner with tiled bent gratings for large-field-of-view nondestructive testing. M Kageyama et al., NDT and E International 105 (2019) 19-24
[産業界向けアプリケーション]
▶System design and evaluation of a compact and high energy X-ray Talbot-Lau grating interferometer for industrial applications. Lee, S., Oh, O., Kim, Y. et al., J. Korean Phys. Soc. 73, 1827-1833 (2018)
[炭素繊維強化プラスチックのµCT撮像]
▶Multi-modal Talbot-Lau grating interferometer XCT data for the characterization of carbon fibre reinforced polymers with metal components. C Gusenbauer et al., Conference on Industrial Computed Tomography (iCT) 2017

[X線天文学]
▶Sub-arcsecond imaging with multi-image X-ray interferometer module (MIXIM) for very small satellite. Kiyoshi Hayashida et al., Proc. of SPIE Vol. 10699 106990U-1
▶サブ秒角撮像を目指すX線多重像干渉計MIXIMの基礎開発,川端智樹, 大阪大学大学院 修士論文,2018年2月
▶Sub-arcsecond to micro-arcsecond resolution X-ray imaging of SMBH with a novel method MIXIM, Kiyoshi Hayashida et al., AGN Jet Workshop, 2020
X線光学製品と微細加工技術LIGA
X-ray optics and micro fabrication (LIGA)

マイクロ流体デバイス
Microfluidic devices