ポイント
- １ミリ秒（１０００分の１秒）よりも短い時間スケールには、人類がこれまで知らなかったさまざまな現象が潜んでいると期待されます。
- 世界で初めてサブミリ秒（１万分の１秒オーダー）時間分解能での４次元（４Ｄ：３次元（３Ｄ）＋時間）Ｘ線ＣＴの原理実証に成功しました。
- 本技術により材料破壊、流体や粘弾性体の挙動、機械加工、摩耗、溶接、燃焼など、繰り返しが不可能な現象の４Ｄ可視化が可能になると期待されます。
１秒間に３０コマ（０．０３秒／コマ）程度を超えるスピードで静止画を連続再生すると、人間の目には動画のように見えます。近年の高速カメラの進歩は目覚ましく、人間の目の認識をはるかに超える短い時間スケールの現象も１コマ１コマ克明に写し出せるようになり、人類がこれまで知らなかったさまざまな現象が潜んでいることが分かってきました。しかし、可視光で観察できるのは、主に物体の表面のみです。Ｘ線ＣＴを用いると、物体の投影像をさまざまな方向から撮影することにより、物体の内部まで３Ｄ的に可視化できます。
東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センターの矢代 航 教授を中心とする研究チームは、シンクロトロン放射光という非常に強力なＸ線を複数の異なる方向から当てるマルチビーム化という独創的なアイディアなどによって、１ミリ秒を超える０．５ミリ秒時間分解能での４Ｄ－Ｘ線ＣＴの原理実証に世界で初めて成功しました。本技術の開発により、材料の破壊、流体や粘弾性体などの挙動、機械加工、摩耗、溶接、燃焼など、繰り返しが不可能な現象の４Ｄ可視化が可能になり、学術研究から産業応用に至るさまざまな分野への波及効果が期待されます。
本研究成果は、２０２３年７月６日付（現地時間）で応用物理学分野の専門誌「Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ」誌に掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 チーム型研究（CREST）「計測技術と高度情報処理の融合によるインテリジェント計測・解析手法の開発と応用」（研究統括：雨宮 慶幸）における研究課題「超圧縮センシングによるミリ秒Ｘ線トモグラフィ法の開発」（JPMJCR1765）、JSPS 科研費（JP21H04530）の支援を受けたものです。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（４６６ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Sub-millisecond 4D X-ray tomography achieved with a multibeam X-ray imaging system”
- ＤＯＩ：10.35848/1882-0786/ace0f2
＜お問い合わせ先＞
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＜研究に関すること＞
矢代 航（ヤシロ ワタル）
東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センター 教授
Tel：022-217-5184
E-mail：wyashiro
tohoku.ac.jpＷｏｌｆｇａｎｇ・Ｖｏｅｇｅｌｉ（ヴォルフガング・フォグリ）
東京学芸大学 自然科学系 基礎自然科学講座 准教授
Tel：042-329-7481
E-mail：wvoegeliu-gakugei.ac.jp工藤 博幸（クドウ ヒロユキ）
筑波大学 システム情報系 教授
Tel：029-853-5516
E-mail：kudocs.tsukuba.ac.jp梶原 堅太郎（カジワラ ケンタロウ）
高輝度光科学研究センター（ＪＡＳＲＩ） 主幹研究員
Tel：0791-58-0802
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＜ＪＳＴ事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町７ Ｋ’ｓ五番町
Tel：03-3512-3531 Fax：03-3222-2066
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＜ＳＰｒｉｎｇ－８／ＳＡＣＬＡに関すること＞
高輝度光科学研究センター 利用推進部 普及情報課
Tel：0791-58-2785 Fax：0791-58-2786
E-mail：kouhouspring8.or.jp -
＜報道担当＞
東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室（担当：伊藤）
Tel：022-217-5198
E-mail：press.tagengrp.tohoku.ac.jp東京学芸大学 総務課 広報・基金室（担当：高尾）
Tel：042-329-7116
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