全反射を利用したＸ線エネルギーフィルターの開発

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  • Development of X-ray energy filter using total reflection
  • ゼン ハンシャ オ リヨウ シタ Xセン エネルギーフィルター ノ カイハツ

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抄録

CT スキャンにおいて、最も一般的なアーティファクトとしてbeam hardening があげら れる。これは、観察した物体の中央に比べ、周辺部が明るく表示される現象である。低エネ ルギーのX 線は高エネルギーのX 線に比べると、試料中でより減弱が起こるため、平均の X 線エネルギーは増加する。この様な理由によって、白色X 線を用いたCT は定量性が低い といわれている。この現象は、単色X 線を使用することで解決できる。そこでこの問題を解 決するため、全反射現象を利用して、X 線のエネルギー値を任意に設定できるフィルターを 開発した。 　実験は高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所（KEK-PF）BL-14B と20B で行っ た。X 線のエネルギーはビームラインに設置されたダブルクリスタルモノクロメータにより、 10 ～ 24[keV] に調整した。ハイパスフィルターとしてポリプロピレン板を、ローパスフィル ターとしてガラス板を、それぞれ使用した。フィルター板の設定角度を変えることで、反射 率は変化した。フィルターからのX 線の強度分布は、X 線エネルギーとフィルター板の角度 を調整することにより、変化した。 　結果を説明するため、板の表面が完全な平面であると仮定しシミュレーションを行ったと ころ、実験結果と一致しなかった。そこで板表面の粗さを考慮して再度シミュレーションを 行ったところ、実験結果とよく一致した。このことから、今回開発したフィルターにおいては、 板の粗さが強度分布を決める重要な因子であることが分かった。

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