放射光X線結像光学

X-ray Imaging Optics with Synchrotron Radiation

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物質科学専攻科目・選択科目・分野共通科目

理学研究科

1年

HSSMM5MCA1

2.0単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

篭島 靖

理学研究科

日本語

目標9

研究Ⅱ期棟（旧CAST） S212室（事前に電子メールで都合を問い合わせること）

kagosima@sci.u-hyogo.ac.jp

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1◎／4〇

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【講義目的】
シンクロトロン放射光が使われ始めてからおよそ50年が経つ。今では、物質科学、生命科学、医学、薬学、産業など幅広い分野において不可欠な分析ツールとなっている。シンクロトロン放射光の最大の特長である高輝度性について、位相空間の概念を用いてその本質的な意味を説明できることを目的とする。
【到達目標】
シンクロトロン放射光について、エミッタンスと輝度、光子の固有エミッタンス、空間干渉性等について、位相空間を用いて説明できるようになること。

サブタイトル：利用する側から放射光源の本質を見極める
キーワード：放射光、位相空間、エミッタンス、コヒーレンス、X線光学

【講義内容】
Ｘ線ビーム、放射光のエミッタンスと輝度、光子の固有エミッタンス、空間干渉性等について、位相空間を用いて説明する。次いで、Ｘ線集光・結像のための光学の基礎、Ｘ線の集光・結像光学系について説明する。
【授業計画】
［1回］
　ガイダンス（本講義の目標や概要を説明する）
　１．放射光概観（世界の放射光施設、放射光施設の概要）
［2，3回］
　２．位相空間とエミッタンス
　　2-1. 位相空間によるビームの表現
［4回］
　　2-2. 縮小光学系おけるマイクロビームの形成
［5ー7回］
　　2-3. 放射光のエミッタンスと輝度
［8，9回］
　　2-4. 光子の固有エミッタンス
［10，11回］
　　2-5. 位相空間による空間干渉性の考察
［12回］
　３．Ｘ線集光・結像のための光学の基礎
　　3-1. 複素屈折率
　　3-2. 反射率
［13回］
　　3-3. 結晶の非対称反射
　　3-4. 光学的回折
［14回］
　４．Ｘ線の集光・結像光学系
　　4-1. 集光光学系の条件
［15回］
　　4-2. 斜入射鏡
　　4-3. ゾーンプレート
　まとめ

生成系AIの利用：
この授業においては生成AIの利用を予定していないが、学生が利用する場合には参考文献が実在するかなど事実確認を必ず行うこと。

講義テキストを初回に配布

1. 「Ｘ線結像光学」、波岡武・山下広順共編、培風館（1999年）． 播磨光都閲覧室に所蔵．　
2. 「改訂版　放射光ビームライン光学技術入門〜はじめて放射光を使う利用者のために」、日本放射光学会（2019年）． 播磨光都閲覧室に所蔵．

【予習】講義テキストの対応部分を事前読み込み（30h）
【復習】レポート作成（1回、15h）、講義内容の理解を深め定着させるためにテキストを読み直し（15h）

採用しない

【成績評価の基準】
位相空間を用いて高輝度性の意味を説明できるものについては，講義目的・到達目標に記載する能力（知識・技能、思考力、判断力、表現力等）の到達度に基づき、S（90点以上）、A（80点以上)、B（70点以上）、C（60 点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】
主体的な授業参加度（積極的な質問等）（20%）とレポートの内容（80%）を併せて総合的に評価する。

レポートはそれぞれにコメントを付して返す。講義項目の到達目標に達していない場合は、再提出を求める。

特になし

該当しない

特記事項無し