主な測定法

• 単色Ｘ線ＣＴ
• マイクロビーム蛍光マッピング（アドバンスト測定）
• USAXS（アドバンスト測定）
• XPCS（アドバンスト測定）
• Ｘ線タイコグラフィー（アドバンスト測定） 【コアリションコンファレンスでの講義資料】
  ※上記講義資料は2023年12月5日時点のものであり、その後一部の技術情報は更新されている場合がありますのでご注意ください。

概要

アンジュレータを光源とし、二結晶分光器で分光した単色Ｘ線を利用できるビームラインです。 テンダーＸ線から硬X線領域までをカバーしています。

実験ハッチは2つあり、光源から35～40mにある第1ハッチにはウォルターミラーが設置されており、 マイクロビーム（横11ミクロン、縦0.7ミクロン（設計値）が使用できます。 ウォルターミラーはコミッショニングに時間を要すると考えられます。使用できるようになった際に ホームページでお知らせします。

第2ハッチは光源から49～57m付近に位置し、ハッチ前方の定盤では単色Ｘ線CT測定が可能です。 最大試料径は1mm弱となります 。高分解能の単色投影イメージングも可能です。 CTでも投影イメージングでも試料と検出器の距離を広げることにより屈折コントラストによる輪郭強調や、 位相回復による位相イメージングが可能です。

第2ハッチ下流にはタイコグラフィーの装置が常設されており、これを用いた高分解能の Ｘ線イメージングが可能です。 これについては担当のSRIS高橋幸生教授にご相談下さい。

第1実験ハッチと第2実験ハッチは約9mの真空パイプで結ばれており、第1ハッチに試料を置き、 第2ハッチに検出器を置くことによりXPCSやUSAXSのようなアドバンスト測定が行なえます。 これらについてはSRIS星野大樹准教授にご相談下さい。

なおアドバンスト測定の場合には装置の設置や調整に時間を要することがあり、 これもユーザーのビームタイムに含まれます。

ビーム特性

エネルギー　

2.1～18.3keV

フラックス　

1.6～12 x 10¹¹ cps　（計算値、エネルギー、実験条件による）

ビームサイズ　

幅　実験ハッチ２で、水平約1mm、垂直約0.5mm（FWHM）

ハッチの大きさ

実験ハッチ１　約 6m（光軸方向） x 約4m（幅） x 約4m（高さ）

実験ハッチ２　約10m（光軸方向） x 約4m（幅） x 約2.8m（高さ）

光源と光学系

166極・周期長22mmの直線偏光アンジュレータを光源とし、液体窒素冷却Si(111) 二結晶分光器で単色化したＸ線ビームが利用可能です。
分光器の前に3枚組の全反射ミラーが設置され、ビームの高さを変えることなく 高調波の除去が行えます。分光器後にスリットがあり、コヒーレンスを必要とします。
測定の場合にはこれを仮想光源として利用できます。

実験ステーション

実験装置

第1ハッチ　【ウォルターミラー】
　集光サイズ（設計値）：水平11ミクロン、垂直0.7ミクロン

第2ハッチ　【高分解能CT撮影装置】
　第1ハッチに設置する可能性あり

第2ハッチ　【Ｘ線タイコグラフィー装置】

検出器

【高分解能可視光変換型Ｘ線画像検出器】
浜松ホトニクス社製AA-51およびORCA-Flash 4.0、画素約0.5ミクロン

レイアウト

BL10U 単色Ｘ線ＣＴに関する基本情報

撮影視野	水平1ｍｍ垂直1mm程度
空間分解能	約1µｍ
画素サイズ	0.65µｍ
1試料あたりの測定時間	水平1mm、垂直1mm程度
1試料あたりのデータ容量	65GB (2 TB以上のUSBストレージを持参ください。)
エネルギー	6keVから18.3keVの間で選択できます。 通常は8.3keVもしくは15keVから選択していただきます。 その他のエネルギーは別途相談となります。
試料の材質について	試料はどの方向から見てもX線が透過することが必須です。 最も吸収の大きな方向で、透過率10%以上が確保されていることが望まれます。 各種物質の透過率は CXROのホームページ で調べることができます。
試料サイズ	直径が1mm以下の円柱または1辺が1mm以下の四角柱、長さは10～50 mm程度で、 観察したい部分が下から10～15mmにあるのが理想です。 横幅が1mm以上の試料は、撮影視野からはみ出してしまうため、試料の位置合わせに 時間を要することや、試料によって良好な画像が得られない場合があります。
サンプル固定法	一般的には円柱状のサンプルホルダーに両面テープなどで固定しますが、 他に粘土などの固定法があります。
測定方法	標準的な測定では、試料を0.1度刻みで180度回転させて撮影します。 撮影した1801枚の透過像から断層画像を再構成します。
データ移行	データの持ち帰りに使用するストレージには、1000MB/s以上の転送速度を備えた ソリッドステートドライブ(SSD)を推奨します。 500MB/s以下の低速SSDやハードディスクドライブ(HDD)を使用した場合、ビームタイム中に データのコピーが完了しない場合があります。 原則として予約したビームタイム以外はビームラインのＰＣを使用できません。

BL10Uを利用した高分解能CT撮影の測定例　

	試料：　爪楊枝 露光時間：　100ms／投影 投影数：　1800 X線エネルギー：　15keV 画素サイズ：　0.65 μm
	試料：　爪楊枝 露光時間：　100ms／投影 投影数：　1800 X線エネルギー：　9 keV 画素サイズ：　0.65 μm
	試料：　砂粒 露光時間：　100ms／投影 投影数：　1800 X線エネルギー：　15keV 画素サイズ：　0.65 μm
	試料：　米のかけら　 露光時間：　100ms／投影 投影数：　1800 X線エネルギー：　15keV 画素サイズ：　0.65 μm