2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of super-resolving microscope using stimulated emission suppression phenomenon in soft X-ray emission
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17K19021
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
江島 丈雄 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (80261478)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東口 武史 宇都宮大学, 工学部, 教授 (80336289)
若山 俊隆 埼玉医科大学, 保健医療学部, 教授 (90438862)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 軟X線 / シンチレーター / STED / 誘導放出抑制 / 軟X線顕微鏡 / ２次元検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度はこれまでの成果を踏まえ走査型の２次元検出器の原理検証を行った。開発する走査型２次元検出器は、試料を通過したⅩ線をシンチレーターに当て可視光に変換し、その蛍光領域を、誘導放出抑制（STED）により微小点に制限し、その点を走査することで実現する。昨年度までに行った実験結果に基づき300eVから1.3keVの軟X線領域において高い蛍光強度を示すシンチレーターとしてCe:LSOを選択し、今年度は軟X線励起による蛍光においてSTED現象を示すこと、ベクトル偏光ビームを用いたシンチレーターの蛍光領域を制限することが可能であることの２つの原理検証実験を行った。
その結果、紫外線励起発光したCe:LSOにおいてアジマス偏光したレーザー光の波長を480nmから630nmまで変えて照射したところ、波長が長くなるにつれてレーザー光強度を飽和蛍光強度で規格化した規格化レーザー光強度が減少した。またSTED顕微鏡における空間分解能を表す規格化スポット径比は規格化レーザー光強度の減少に伴って増大した。このときCe: LSOの蛍光スポットをSTED光のスポット径で規格化したスポット径比は、修正されたアッベの回折限界で良く説明され、規格化レーザー光強度の減少に従って増大した。
一方で、軟X線励起したCe:LSOの蛍光においてもSTED現象が観測された。このときの規格化レーザー光強度はUV励起の値よりも小さく、それにより蛍光のスポット径比は増大した。これは軟X線励起されたシンチレータの発光プロセスの違いによって説明できると考えている。以上のスポット径比の減少は通常のSTEDの振る舞いと同じであったことから、紫外線励起・Ⅹ線励起発光においてもSTEDによる微小スポット掃引による超解像顕微鏡の可能性が開けたことを示している。
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Research Products
(10 results)
