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X線ナノイメージング技術を応用したシングルショット波面計測

Research Project

Project/Area Number 16H06589
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Quantum beam science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

鈴木 明大  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (20781850)

Project Period (FY) 2016-08-26 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
KeywordsX線イメージング / X線自由電子レーザー / コヒーレントX線回折 / 波面計測 / コヒーレントX線イメージング
Outline of Annual Research Achievements

入射波動場を再構成する第一段階として、既知試料からのシングルショットコヒーレント回折パターン測定を、日本のX線自由電子レーザー施設であるSACLAにて行った。具体的には、北海道大学のオープンファシリティ施設で利用可能な電子線リソグラフィ装置を用いて、厚さ200 nmの窒化ケイ素薄膜上に、直径200 nm、高さ30 nmの円柱型Auナノ構造体を作製した。また、北海道大学電子科学研究所技術部の協力を得て、X線レーザーの進行方向に対して試料を垂直に配置する「直入射測定」と、試料をその状態から最大70度まで回転させる「斜入射測定」のための試料ホルダをそれぞれ設計・作製した。SACLAにおける実験では、Kirkpatrick-Baez配置した全反射ミラーによっておよそスポットサイズ1. 5 umに集光したX線レーザーをAuナノ構造体に入射させ、そのおよそ1.5 m下流に配置したマルチポートCCD検出器によってシングルショットコヒーレント回折パターンを計測した。試料をX線レーザーの進行方向に対して70度傾けた場合であっても、試料セルのシリコン基板とX線レーザーが干渉せず、優れた信号対雑音比で試料由来の回折強度信号を取得できることが確かめられた。SACLAのハイパフォーマンスコンピュータを利用し、取得したシングルショットコヒーレント回折パターンに位相回復反復計算を適用した結果、電子顕微鏡による観察像とほぼ一致する再構成試料像が得られた。研究代表者は、2017年1月に兵庫県神戸市で開催された日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウムにおいて、本研究結果を発表した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Academia Sinica(台湾)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Coherent Imaging Using SACLA2017

    • Author(s)
      西野吉則、木村隆志、鈴木明大、城地保昌、別所義隆
    • Journal Title

      Nihon Kessho Gakkaishi

      Volume: 59 Issue: 1 Pages: 18-23

    • DOI

      10.5940/jcrsj.59.18

    • NAID

      130005437789

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dark-field X-ray ptychography: Towards high-resolution imaging of thick and unstained biological specimens2016

    • Author(s)
      Akihiro Suzuki, Kei Shimomura, Makoto Hirose, Nicolas Burdet, Yukio Takahashi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 35060-35060

    • DOI

      10.1038/srep35060

    • NAID

      120005890051

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] パルス状コヒーレントX線溶液散乱法による3次元イメージングに向けて2017

    • Author(s)
      鈴木明大、橘健朗、谷直哉、城地保昌、別所義隆、木村隆志、西野吉則
    • Organizer
      日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-09-02   Modified: 2022-02-16  

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