2018 Fiscal Year Annual Research Report
Electron beam excitation assisted microscopy for fine bubble observation
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16H03883
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
川田 善正 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70221900)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
居波 渉 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30542815)
真田 俊之 静岡大学, 工学部, 准教授 (50403978)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ファインバブル / 光学顕微鏡 / 電子顕微鏡 / 超解像 / 流体解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、液中におけるマイクローナノスケールの大きさファインバブルを高分解能かつ高感度に観察可能な電子線励起発光顕微鏡を開発するとともに、コロイド粒子や生体試料など液中のソフトマテリアルを解析する手法を確立し、洗浄、潤滑効果、気泡影剤、燃料電池、医療・薬品、環境などさまざまな応用分野へ展開することを目的として、基礎的な解析およびシステムの開発を行ってきた。ファインバブルは、その体積に比して表面積が大きく表面電位が高いため、界面での反応活性が高く、液中に長期間存在するとして、新しい応用展開が期待されている。今年度は、昨年度に開発した電子線励起超解像顕微鏡を用いて、基板表面付近に浮遊するファインバブルの観察を行った。基板表面に帯電性高分子膜をコーティングし、バブルを基板表面に近づけることにより、基板表面近傍の密度を高めた。電子線による窒素の発光波長である390nmの波長を選択的に検出し、浮遊するファインバブルの構造を観察した。また数値解析手法として、電子線散乱をモンテカルロ・シミュレーションで解析し、得られた観察画像の分解能を評価した。その結果、実験結果とシミュレーション結果が一致し、基板表面近傍を浮遊するファインバブルの観察に成功した。さらに、アルゴンガスを用いてファインバブルを液中に生成し、開発した顕微鏡で観察した。アルゴンガスに電子線を照射した場合は、バブルからの発光波長が異なるため、開発した顕微鏡システムの有効性を検証できる。その結果、アルゴンガスからの発光も検出することができ、開発した顕微鏡システムで液中のファインバブルが高分解能で観察できることを確認した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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