Multi-element imaging with megapixel spatial and millisecond temporal resolution using soft X-ray

• Project/Area Number: 25K17963
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 竹尾 陽子 東京大学, 物性研究所, 助教 (50910155)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2026: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 軟X線吸収分光 / タイコグラフィ / マルチスペクトルビーム / 元素マッピング / 高速イメージング

Outline of Research at the Start

本研究は、レンズレスイメージング技術であるタイコグラフィに、2次元透過グレーティングを組み合わせることで、多波長の透過像を重ね合わせたハイパースペクトル像を高効率で取得する手法を提案する。多数のピークエネルギーを持つ広帯域光源に本手法を適用すれば、100 nm以下の分解能・100 μm四方の視野サイズ・複数元素の分布情報を持つの2次元イメージングが、1秒以下の計測時間で実現する。数値シミュレーションを用いた条件設定、6台のアンジュレータ光源を持つ放射光軟X線ビームラインにおける実証実験を経て、電圧印可および液中環境におけるデバイスや生物試料のOperando計測を目指す。