2023年 大学院理工学研究科 シラバス - 量子理工学専攻
設置情報
| 科目名 | X線光学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 量子理工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 早川 恭史 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | O52B |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | シンクロトロン放射光源の登場によりX線の応用が高度化し、X線の光学技術が大きく進歩した。X線についての物理的な基礎や測定器の種類や原理について理解する。加速器光源で可能となったX線の光学的な振舞いを利用した計測手法について学び、その有用性を理解する。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 板書やプロジェクターを用いた解説を基本とする。 少人数の場合は、テキストの輪講を中心とする方法もありえる。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
予備知識等は特に求めないが、放射光など先端的なX線の応用について関心を持つ者の受講が望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス１： X線に関する概論を学ぶ。 【事前学習】（120分） 参考文献などを参考にし、放射線に関連する用語や事象について調べておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
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| 第2回 | X線の光学的性質１： 偏光、反射・屈折、全反射について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第3回 | X線の光学的性質２： 回折とコヒーレンスについて学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第4回 | X線と物質の相互作用１： 素過程としてのX線散乱について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第5回 | X線と物質の相互作用２： X線の吸収について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第6回 | X線と物質の相互作用３： X線小角散乱について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第7回 | X線の結晶による回折１： 運動学的回折理論について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第8回 | X線の結晶による回折２： 動力学的回折理論について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第9回 | X線の測定技術１： 代表的なX線検出器について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第10回 | X線の測定技術２： X線の光学素子について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第11回 | X線源１： 従来的なX線源の原理と特性について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第12回 | X線源２： 加速器を用いたX線源とその特性について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第13回 | X線の高度な応用１： X線吸収微細構造分析など、放射光源により可能となった応用について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第14回 | X線の高度な応用２： X線位相コントラストイメージングなど、X線の光学的な振舞いを用いた応用について学ぶ。 【事前学習】（120分） 輪講形式の場合はテキストを読んで準備する。講義形式の場合、前回の内容をもう一度確認しておく。 【事後学習】（120分） 授業で学んだことを整理し、理解を深める。 |
| 第15回 | レポート課題の提示とその趣旨の説明と解説． 【事後学習】（240分） これまでの授業で学んだことを整理した上で、レポート課題に取り組む。 |
その他
| 教科書 |
輪講形式の場合、テキストは授業において指定します。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
大橋治彦・平野馨一 編 『放射光ビームライン光学技術入門 (改訂版)』 日本放射光学会 2019年
J. Als-Nielsen, D. McMorrow 『X線物理学の基礎』 講談社 2012年
菊田惺志 『X線散乱と放射光科学 基礎編』 東京大学出版会 2011年
菊田惺志 『X線散乱と放射光科学 応用編』 http://webpark1275.sakura.ne.jp/ProfKikuta/ 2022年
D. M. PAGANIN, Coherent X-Ray Optics, OXFORD SCIENCE PUBLICATIONS, 2006
加藤貞幸 『放射線計測（新物理学シリーズ２６）』 倍風館 1994年
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| 成績評価の方法 及び基準 |
基本的にはレポート課題により理解度を評価する。ゼミ形式で実施する場合は、輪講での発表態度、質疑応答による理解度評価を重視する。 |
| 質問への対応 | 授業時間中、またはe-mailで。 研究室に来る場合は、事前にメールなどで連絡すること。 |
| 研究室又は 連絡先 |
早川: 量子科学研究所 電子線路用研究施設（船橋校舎物理実験B棟） Tel: 047-469-5983 (不在時は 5489) e-mail: hayakawa.yasushi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 15:00 ～ 18:00 早川
水曜 船橋 15:00 ～ 18:00 早川
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| 学生への メッセージ |
従来的なX線管ではなく、電子加速器を用いたX線源を想定した内容が主となります。 |