2016.03.15-16 2015年度 量子ビームサイエンス - PF-XAFS

2016.03.15-16 / 量子ビームサイエンスフェスタ2015・第33回PFシンポジウム
226T
硬X線XAFSビームラインの近況
1,2
浩明 ・丹羽
1
尉博 ・武市
1,2
泰男 ・阿部
1,2
仁 ・木村
1,2
正雄
仁谷
1
2
（ KEK-PF物質化学G / 総研大高エネルギー加速器科学研究科）
概要 PF物質化学グループでは、硬X線XAFS実験ステーションを運用しており、現在PFおよびPF-ARにおいて6つの専用ス
テーションを有している。XAFS実験は、年間約200件の課題が実施されているが、XAFSはあくまで分析手法であり、
分析対象は触媒から構造材料、岩石、細胞など、あらゆる分野に利用されている。このように多岐にわたるXAFS
実験をスムーズに行えるように、既存の実験ステーションをある程度“特化”させて、要求される設備が似通った実
験をまとめることで、効率的なビームタイム運用を目指している。
※各ビームラインの性能は代表値です。
BL-9A [BM] 高強度・軟X線利用実験
2.1keVから利用出来る高強度X線を生か
して、低濃度試料や表面分析をターゲッ
トにしている。19素子Ge半導体検出器が
利用可能。
BL-9C [BM] その場（in situ）観察実験
触媒や電池材料など、主にガスフローを
伴う化学実験のその場観察実験をター
ゲットにしている。プログラミング可能な
マスフローガス混合システムとそれと同
期制御された昇温炉が使用可能。
分光器方式：Si（111）水冷二結晶 カム駆動方式
集光光学系：Rh湾曲円錐台ミラーx2
高調波抑制：Niダブル平板ミラー
エネルギー域：2.1～15 keV
ビームサイズ：0.5H x 0.3V mm
最大光子束：6x1011 phs/s @7 keV
（左）集光用円錐台ミラー、（右）軟X線実験用Heチャンバー
常設設備：19素子GeSSD、クライオクーラー
分光器方式：Si（111）水冷二結晶 カム駆動方式
集光光学系：Rh湾曲円筒ミラー
エネルギー域：6～23 keV
ビームサイズ：0.8H x 0.6V mm
最大光子束：1x1011 phs/s @8 keV
常設設備：自動ガスフローin situ実験装置、
クライオクーラー
（左）自動ガスフローシステム用シリンダキャビネット、
（中）ガス混合制御システム、（右）ガスフロー昇温炉
分光器方式：Si（111）水冷二結晶
カム駆動方式
BL-12C [BM] ハイスループット実験
集光光学系：Rh湾曲円筒ミラー
産業利用など、ルーチンワーク的に大量 高調波抑制：Niダブル平板ミラー
エネルギー域：4～23 keV
の試料を測定する実験をターゲットにし
ている。100連装ロボットアーム型自動試 ビームサイズ：0.6H x 0.6V mm
10 phs/s @10 keV
最大光子束：5x10
料交換装置や、自動電離箱ガス切り替え
常設設備：自動試料交換機、自動測定器調整機
装置等が使用可能。
19素子GeSSD、クライオクーラー
BL-15A1 [U] セミマイクロビーム実験
アンジュレータからの高輝度ビームを利
用して、試料位置において20ミクロン角
のビームが利用可能。9Aに匹敵する強
度もあるため、高速試料スキャンによる
マッピング実験も短時間で可能。
（左）100連装自動試料交換装置、
（右）電離箱用自動ガス混合フロー装置
分光器方式：Si（111）LN2冷却二結晶 計算結合方式
集光光学系：Rh湾曲平板ミラー+Bimorphミラー
高調波抑制：Niダブル平板ミラー
エネルギー域：2.1～15 keV
ビームサイズ：0.02H x 0.02V mm
最大光子束：3.5x1011 phs/s @5.5 keV（Gap 4.0 mm）
常設設備：高計数SDD、Pilatus100k、試料観察顕微鏡
XAFS（透過・蛍光）、回折同時測定システム
AR-NW2A [U] 高速時間分解実験
分光器方式：白色 / Si（111） LN2冷却二結晶 計算結合方式
集光光学系：Rh湾曲円筒ミラー+湾曲平板ミラー
白色X線と湾曲分光結晶を利用した
高調波抑制：Ni/Rhダブル平板ミラー
DXAFS実験をターゲットにしている。レー
エネルギー域：5～20 keV（白色時は40 keVまで）
ザーを利用したポンププローブ実験など ビームサイズ：0.6H x 0.2V mm
ARリングの特徴である単バンチ運転を生 最大光子束：6x1012 phs/s @12 keV
（左）YAGレーザー、（右）DXAFS測定装置
かした実験が可能。
常設設備：加速器同期YAGレーザー、DXAFS装置
分光器方式：Si（311）水冷二結晶 カム駆動方式
集光光学系：Pt湾曲円筒ミラー
6.5GeVのARリングを光源とし、最大42keV 高調波抑制：Rhダブル平板ミラー
までの単色X線が利用可能。PFでは届か エネルギー域：14～42 keV
ないエネルギー域であるため、半導体検 ビームサイズ：1.0H x 1.0V mm
出器やその場観察実験設備など多くの
最大光子束：6x1010 phs/s @25 keV
実験に対応が可能。
常設設備：25素子GeSSD（PAD）、クライオクーラー
AR-NW10A [BM] 高エネルギー利用
ビームライン運用体制
2016年4月～
BL主担当者
BL-9A: 阿部 仁
BL-9C： 阿部 仁
BL-12C： 仁谷 浩明
BL基幹部担当者
BL-15A1: 武市 泰男
AR-NW2A： 丹羽 尉博
AR-NW10A： 仁谷 浩明
五十嵐 教之
小山 篤
松岡 亜衣
（左）25素子GeSSD、（右）特ガス除害排気装置
物質化学グループ
木村 正雄
高橋 慧
伊藤 麻衣
産業利用促進グループ
君島 堅一
詳しい情報は
こちら！
http://pfxafs.kek.jp/