理研、シルバコのTCADを使用して、高性能X線イメージング検出器の開発に成功

横浜市発 - 2014年6月4日

株式会社シルバコ・ジャパン(所在地:神奈川県横浜市、代表取締役社長:デイビット・ハリデー、以下シルバコ)は、独立行政法人理化学研究所 放射光科学総合研究センター(所在地:兵庫県佐用郡、センター長:石川哲也、以下理研)がシルバコのTCADを使用して、X線自由電子レーザー施設「SACLA」の目となる高性能X線イメージング検出器「マルチポートCCD検出器」の開発に成功したことを発表しました。


SPring-8施設全景。左に位置する白く細長い施設がSACLA [拡大]

SACLAの放射光は、物質内の構造や触媒の反応メカニズムを原子レベルでリアルタイム観測するといった基礎科学分野から、金属疲労防止効果のメカニズム解明などの産業分野まで、さまざまな研究テーマで活用されます。1光子以下の微弱な信号から数千光子を越える強い信号まで、高効率かつ正確に測る高度な要求を満たす検出器はこれまで存在しませんでした。理研の研究者を中心とした国際共同研究グループは、CCDセンサーの先端技術を用いたマルチポートCCD検出器の開発に取り組みました。

Atlas Device 3DによるSEU過渡解析機能の実施例(放射線アタック直後の電子分布)。本研究はこの機能を活用して実施された。 [拡大] Atlas Device 3DによるSEU過渡解析機能の実施例 (時間経過後の電子分布)。本研究はこの機能を活用して実施された。 [拡大]

今回のプロジェクトで掲げられた目標は、強い放射線耐久性、効率的な電荷収集、高速動作性能とセンサーの大面積化という高いスペックの実現でした。理研ではシルバコのTCAD(Atlas Device 3D)を使って強力なX線レーザーの検出過程をシミュレーションで再現し、大量のプラスとマイナスの信号電荷が発生した場合においても、センサー内部の電荷収集を担う電場が崩れない構造を見いだしました。

理研 放射光科学研究センターのデータ処理系開発チームのチームリーダー初井宇記氏は、次のように述べています。「Atlas Device 3Dは、先端研究用X線イメージングセンサーをシミュレーションで再現する為の多くのモデルと機能を持っています。特に過渡解析での熱拡散による電荷の拡がりと、その温度依存性の解析に有効でした。今後も研究の加速に向けてAtlasを活用していきます。」

シルバコのCEOであるデイビット・ハリデーは、次のように述べています。「最高峰の研究機関である理研にて、当社のTCADを利用いただいたことを大変誇りに思っています。対放射線照射シミュレーションは、シルバコが長年にわたり開発と実績を重ねてきた分野です。今後もお客様の技術革新に貢献できるように、製品向上に一層努めてまいります。」

この開発の詳細は、AIP Publishing、Review of Scientific Instruments、Volume 85, Issue 3に掲載されている論文「Development of an X-ray pixel detector with multi-port charge-coupled device for X-ray free-electron laser experiments」に記載されています。


概要:独立行政法人理化学研究所 放射光科学総合研究センター

放射光とは、光速で直進する電子が、その進行方向を磁石などによって変えられた際に発生する電磁波であり、広範な分野の最先端研究に利用されています。理化学研究所放射光科学総合研究センターでは、SPring-8の放射光を利用して、タンパク質等の巨大生体高分子の高次構造を解明する構造生物学研究や新しい領域を切り拓く物質科学研究を行っています。また、常に最善の放射光を供給するためにSPring-8の光源・光学系の技術開発を行うとともに、次世代放射光源であるX線自由電子レーザー(XFEL)施設SACLAの高度化と運用を推進しています。SPring-8とSACLAは、世界最高性能の放射光を発生することができる大型の研究施設です。
rsc.riken.jp

概要:Silvaco, Inc.

米国Silvaco, Inc.は、TCAD、回路シミュレーション、およびIC CADツールのリーディング・ベンダです。シルバコのツールは、ファウンドリにおけるプロセス技術の開発や、デザイン・ハウスにおけるアナログ/ミックスド・シグナル/RF IC設計に使用されています。シルバコが提供するPDKベースの統合設計フローは、他社製設計ツールとのインタフェースを備えています。シルバコは、世界中の主要地域に事業拠点を構え、グローバルなプレゼンスを有しています。
www.silvaco.com

概要:株式会社シルバコ・ジャパン

株式会社シルバコ・ジャパンは、1989年に現在のSilvaco, Inc.の日本支社として設立、1995年に日本法人として登記されました。シルバコ・ジャパンは、日本のTCADおよびEDAソフトウェア業界におけるトップ・カンパニーを目指し、技術サポートと営業の強化、研究開発環境の拡充に全力をあげています。事業拠点を横浜本社および京都オフィスに構え、充実したサービスを展開しています。
www.silvaco.co.jp

本件に関してのお問い合わせ:
jppress@silvaco.com