Informatics-aided resolution enhancement of scanning x-ray microscope
| Project/Area Number |
20K12504
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 80040:Quantum beam science-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Ohsumi Hiroyuki 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (90360825)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 走査型X線顕微鏡 / ブラインド・デコンボリューション / マルチフレーム超解像 / 走査型Ｘ線顕微鏡 / 走査型硬Ｘ線顕微鏡 / ブラインドデコンボリューション |
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| Outline of Research at the Start |
Ｘ線光学素子の進化と計測技術の発展により、種々の放射光実験手法で顕微法化が進められている。各種走査プローブ顕微鏡と比べて装置構成が大掛かりで複雑な走査型Ｘ線顕微鏡では、様々な要因により観察像が歪み空間分解能が劣化してしまうことが問題になっている。本研究では、ブラインド・デコンボリューションにより試料上のビーム照射位置ドリフトを補正する方法論を構築し、マルチフレーム超解像により集光ビームサイズの限界を越えた高分解能Ｘ線顕微観察の実現を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Probabilistic information processing techniques have been developed to improve spatial resolution of a scanning x-ray microscope that visualizes material properties and functions. Denoising, deblurring, upsampling and blind deconvolution are applied to micrographs measured with redundancy. Integration of informatics and instrumentation has enabled scanning x-ray microscopy under variable temperature.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ハードウェアの高精度化や繰り返し測定による統計量抽出の代替手段として、確率的情報処理が走査型X線顕微観察装置に対しても有効であることを示し、新たな装置高性能化の方向性を提示した。また、試料温度を変化させも破綻しない物性や材料機能の分析イメージングを実現し、エネルギー問題や環境問題に大きく貢献できるメゾスコピックな物質構造科学研究のツールとして一段階進化させることに成功した。
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Report
(4 results)
Research Products
(4 results)
