破壊計測用マイクロ流路による液中反応X線レーザーイメージング
【研究分野】量子ビーム科学
【研究キーワード】
X線光学 / X線自由電子レーザー / マイクロ流路 / コヒーレント回折イメージング / X線ミラー / X線イメージング / X線 / 小角散乱
【研究成果の概要】
本研究では、溶液中ナノ試料を高分解能に観察することを目標に、X線自由電子レーザー(X-ray free-electron laser : XFEL)を利用したコヒーレント回折イメージング法と、マイクロ流体デバイスによる液中反応制御技術を組み合わせた新たな顕微法を開発することを目指した。本顕微法開発のために必要なXFEL用マイクロ流体デバイスを作製し、その高度化に取り組むとともに、兵庫県播磨のXFEL施設SACLAを利用した溶液中試料のイメージング実験を行った。フェムト秒XFELのシングルパルス計測により、ナノ粒子構造の10 nm弱分解能でのイメージングに成功した。
【研究の社会的意義】
従来の顕微イメージング技術によりナノサイズ試料を液中観察する際には、様々な困難が存在する。例えば一般的に、光学顕微鏡では可視光を利用しているために波長による分解能の制限があり、電子顕微鏡では乾燥や染色といった前処理の必要性や電子線による試料の損傷が伴う。X線自由電子レーザーとマイクロ流体デバイスを組み合わせるイメージングの可能性を開拓する本研究成果により、こうした従来手法による問題点を克服した新たな液中試料観察ツールを提供可能になり、化学や生物学や様々な領域においてこれまでにない新たな知見を得る端緒になる。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【配分額】25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)