2009 Fiscal Year Annual Research Report
顕微・分光学的手法による木材保存剤の材内in situ解析
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19780138
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
松永 浩史 Forestry and Forest Products Research Institute, 木材改質研究領域, 主任研究員 (80391184)
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| Keywords | 保存処理木材 / ナノ銅粒子 / 薬剤分布 / FIB / 高分解能電子顕微鏡 |
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| Research Abstract |
細胞壁内部における保存剤の分布と性状が防腐効力を最終的に決定づけるにも拘わらず、新規ナノ銅粒子保存剤(MCQ)に関し、細胞壁内への10nm未満の銅粒子の浸透・分布状態については未解明のままである。そこで今年度は、MCQ処理材の細胞壁内に存在するナノ銅粒子のサイズ同定に向け、単原子オーダーまで観測可能な高分解能電子顕微鏡を用いて解析するための技術検討を行った。すなわち、電子デバイス分野で用いられている集束イオンビーム加工装置(FIB)を有機材料である木材組織に初めて導入し、無包埋のまま任意の部位をマイクロスケールで切り出し、さらに観察対象部位を最薄厚さ10nmまで極薄膜化する条件の最適化を行った。
試験体は市販のMCQ処理されたデッキ材で、材中央部から切り出した小試験片の半径断面をスライディングミクロトームで面出ししたのち、FIB加工に供した。
FIB装置内で、最初に薄切化の対象部位(早材部の仮道管と放射柔細胞の細胞壁)にプラチナ、カーボンおよびタングステンを堆積させて保護膜を形成させ、そののち40keVのガリウム集束イオンビームで20x60x70μmサイズの微小立方体を削り出した。立方体はマイクロマニピュレーターによって摘出し、電顕用支持台に固定した。支持台を含むサンプルは、さらにFIBで壁厚(横断面)～50nmまで薄切した。最後に、加速電圧300Vでアルゴンイオンビームを照射し、最薄10nmの超薄切片を作成した。また本過程で、アーティファクトが発生しないこともあわせて確認した。以上の結果、単原子オーダーが観測可能な高分解能電子顕微鏡を用いてダイレクトに観察・分析するために必要とされる極薄切片の作成法を確立した。
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