X線吸収分光法は、各元素の吸収端付近でX線吸収スペクトルを測定することにより、元素周辺のナノ構造を調べる手法です。 各種先進材料には機能発現のために軽元素が添加されることがありますが、その構造を知るには軟X線領域で蛍光収量法による 吸収スペクトル測定が必要です。 しかし、往々にして他の元素の蛍光X線に妨害されて測定できないことがあります。 超伝導検出器はその優れたエネルギー分解能により、目的元素と妨害元素の特性線の弁別を可能とし、 微量軽元素のX線吸収スペクトル測定を実現します。 学術界・産業界の要請にこたえるため、超伝導検出器と高エネ研の放射光施設を組み合わせた装置を公開しています。

これまで、超伝導超伝導検出器アレイの開発、実装のための冷凍機技術や配線技術を研究してきました。
これらを統合し、超伝導検出器を備えたX線吸収分光装置・走査型電子顕微鏡・質量分析装置、粒子線励起X線放出分析装置を開発しました。
特にX線吸収分光装置と走査型電子顕微鏡は文部科学省・マテリアル先端リサーチインフラ事業を通じて公開され、 化合物半導体中のドーパント、触媒、生体材料など、さまざまな材料の分析に利用されています。
また機器開発で培われた技術は、検出器として更なる性能向上を目指すとともに、新しい分析技術として様々な研究に活用されています。

＜主な外部研究資金＞
科研費基盤C「シリコンピクセル吸収体を用いた超伝導トンネル接合Ｘ線検出器の研究」(代表)
科研費基盤B 「アニオンの異方的電子状態が支える誘電性：超伝導検出器による軽元素蛍光分光の新展開」(分担)
科研費基盤C 「放射線によるDNA損傷の生物学的効果比における解離性電子捕獲の寄与」(分担)

・化合物半導体ドーパントの局所構造評価
・触媒材料の特性評価

1） M. Ohkubo et al., Sci. Rep. 2 (2012) 831,
2） N. Isomura and Y. Kimoto, J. Synchrotron Rad. 28 (2021) 1114–1118,
3） Y. Maeda et al., J. Phys. Chem. C 124-20 (2021) 11032-11039,

1）プレスリリース（産総研/KEK/イオンテクノセンター）
　「半導体炭化ケイ素(SiC)に微量添加された窒素ドーパントの格子位置を決定－超伝導体で明らかにする半導体SiC のナノ微細構造－」

2）産総研・先端ナノ計測施設
　https://unit.aist.go.jp/rima/nanotech/ancf02-sc-xafs.html