超伝導技術が導く高エネルギー分解能X線吸収分光の新展開 ー多面的な精密化学種解析: セシウムを例としてー

2026-04-03 東京大学

日本原子力研究開発機構や東京大学などの研究チームは、超伝導転移端検出器(TES)を用いた高エネルギー分解能X線吸収分光法を開発し、セシウムの化学状態を高精度に解析することに成功した。従来は困難だった4–5 keV領域での高分解能測定を実現し、1回の測定で三次元データを取得、XANESやRIXS解析を高速化(従来約2週間→約1時間)した。これにより化学結合性や微細構造の違いを精密に識別可能となり、微量元素の分析にも応用が期待される。材料科学や環境化学など幅広い分野での高精度分析技術として重要な進展である。

超伝導技術が導く高エネルギー分解能X線吸収分光の新展開 ー多面的な精密化学種解析: セシウムを例としてー
TESを用いた測定の概念図と1回の測定で得られる三次元データ

<関連情報>

遷移端センサーを用いたセシウムのHERFD-XANES、RXES、RIXSの同時測定
Simultaneous measurements of HERFD-XANES, RXES and RIXS of caesium using a transition-edge sensor

Akiko Yamaguchi,Shinya Yamada,Tadashi Hashimoto,Takuma Okumura,Yasuo Takeichi,Masahiko Okumura and Yoshio Takahashi
Journal of Synchrotron Radiation  Published:3 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1107/S1600577526001682

A transition-edge sensor (TES) enables high-resolution measurements of X-ray fluorescence across a wide energy range, allowing for the simultaneous acquisition of high-energy resolution fluorescence-detected X-ray absorption near-edge structure (HERFD-XANES) spectra, resonant X-ray emission spectroscopy (RXES) spectra and resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) planes in a single scan. Herein, we employed a TES to investigate various caesium compounds. The results suggest that HERFD-XANES, RXES and RIXS measurements via a TES can effectively reveal detailed information on the chemical states of the target element. This study also compares the performance of the TES with that of a crystal analyzer spectrometer. Although the two techniques differ in achievable energy resolution, the TES provides several distinct advantages, including easier installation, no analyzer exchange, faster measurements and simultaneous detection of multiple emission lines.

1701物理及び化学
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