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超高精度X線ミラー作製による高分解能硬X線顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15106003
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関大阪大学

研究代表者

山内 和人  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10174575)

研究分担者 山村 和也  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (60240074)
佐野 泰久  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (40252598)
稲垣 耕司  大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (50273579)
三村 秀和  大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (30362651)
森 勇藏  大阪大学, 工学研究科, 客員教授 (00029125)
研究期間 (年度) 2003 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
90,740千円 (直接経費: 69,800千円、間接経費: 20,940千円)
2006年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2005年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2004年度: 26,910千円 (直接経費: 20,700千円、間接経費: 6,210千円)
2003年度: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円)
キーワードX線ミラー / X線顕微鏡 / X線集光 / 超精密加工 / 超精密形状計測 / 放射光 / コヒーレントX線 / 非球面ミラー / 数値制御加工
研究概要

本年度(平成18年4月〜平成18年7月)の研究実績
1 走査型蛍光X線顕微鏡システムの構築
これまで開発を進めてきた、ナノ集光システムの後段に、既存のXYステージと蛍光X線ディテクターを装着させ、走査型の蛍光X線顕微鏡システムを構築した。XYステージには、0.01μm分解能のステージを用いた。蛍光X線ディテクターからの波形分布を、各ポイントで取得可能なシステムとし、複数の元素マップを取得することを可能とした。SPring-8のBL29XULにおいて、テストパターンによるシステムの動作確認と、細胞内の元素分布の観察を行った。テストパターンはFIB (Focused Ion Beam)により作製した。顕微鏡システムの空間分解能のテストを行った結果、30nmの分解能でテストバターンに書かれていた文字を画像化することができた。
細胞観察では、細胞内の核やミトコンドリアの観察において、同時に複数の元素分布を可視化することに成功した。
2 ブロジェクション顕微鏡システムの予備検討
ブロジェクション型顕微鏡システムとしては、将来的な発展性を考慮すると、近年注目をあびているX線回折顕微鏡の導入が不可欠であり、検討を開始した。本手法は、X線の透過強度分布から、集光点近傍のサンプル内の電子分布を求めるものであり、原理的にナノメートルの空間分解能を持つ顕微鏡手法として有力である。今年度は、位相回復法と呼ばれる数学的手法に基づくブログラムを開発した。そして、ミラー集光光学系においても、透過強度分布からサンブルの電子構造を求めることが可能であることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] At-wavelength figure metrology of hard x-ray focusing mirrors2006

    • 著者名/発表者名
      H.Yumoto
    • 雑誌名

      Review of Scientific instruments 77

      ページ: 63712-63712

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of elliptically figured mirror for focusing hard X-rays to size less than 50 nm2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yumoto
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 76

      ページ: 63708-63708

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hard X-ray Diffraction-Limited Nanofocusing with Kirkpatrick-Baez Mirrors2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mimura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Express Letter 44(18)

    • NAID

      10015726316

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] EEM (Elastic Emission Machining)による4H-SiC(0001)表面の平滑化2005

    • 著者名/発表者名
      久保田章亀
    • 雑誌名

      精密工学会誌論文集 71(4)

      ページ: 477-480

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Ultrasmooth and defect-free 4H-SiC(0001) Surfaces by Elastic Emission Machining2005

    • 著者名/発表者名
      A.Kubota
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Material 34(4)

      ページ: 439-443

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] EEM (Elastic Emission Machining)プロセスにおける加工液がSi(001)表面のラフネスに及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      久保田章亀
    • 雑誌名

      精密工学会誌論文集 71(5)

      ページ: 628-632

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] EEM (Elastic Emission Machining)プロセスにおける微粒子表面の形態が加工表面に及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      久保田章亀
    • 雑誌名

      精密工学会誌論文集 71(6)

      ページ: 762-766

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Element Array by Scanning X-ray Fluorescence Microscopy after Cis-Diamminedichloro-Platinum(II) Treatment2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shimura
    • 雑誌名

      Cancer Research 65(12)

      ページ: 4998-5002

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Morphological Stability of Si (001) Surface in Mixture Fluid of Ultrapure Water and Silica Powder Particles in Elastic Emission Machining2005

    • 著者名/発表者名
      A.Kubota
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 44(8)

      ページ: 5893-5897

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Diffraction-limited two-dimensional hard-X-rays focusing in 100nm level using K-B mirror arrangement2005

    • 著者名/発表者名
      S.Matsuyama
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 76

      ページ: 83114-83114

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Wave-optical evaluation of interference fringes and wavefront phase in hard X-ray beam totally reflected by mirror optics2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamauchi
    • 雑誌名

      Applied Optics 44

      ページ: 6927-6932

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 硬X線ナノ集光用超高制度楕円ミラーの作製と1次元集光性能の評価2005

    • 著者名/発表者名
      湯本博勝
    • 雑誌名

      精密工学会誌論文集 71(9)

      ページ: 1137-1140

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface figuring and measurement methods with spatial resolution close to 0.1 mm for x-ray mirror fabrication2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mimura
    • 雑誌名

      Proceeding of SPIE, Int.Soc.Opt.Eng 5921

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Results of x-ray mirror round-robin metrology measurements at the APS, ESRF, and SPring-8 optical metrology laboratories2005

    • 著者名/発表者名
      L.Assoufid
    • 雑誌名

      Proceeding of SPIE, Int.Soc.Opt.Eng. 44

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hard x-ray nano-focusing at 40nm level using K-B mirror optics for nanoscopy/spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      S.Matsuyama
    • 雑誌名

      Proceeding of SPIE, Int.Soc.Opt.Eng. 5918

      ページ: 591804-591804

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Relative angle determinable stitching interferometry for hard X-ray reflective optics2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mimura
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 発表予定

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Ultrasmooth and defect-free 4H-SiC(0001) Surfaces by Elastic Emission Machining2005

    • 著者名/発表者名
      A.Kubota
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials 発表予定

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] EEM(Elastic Emission Machining)による4H-SiC(0001)表面の平滑化2005

    • 著者名/発表者名
      久保田章亀
    • 雑誌名

      精密工学会誌 発表予定

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] EEM(Elastic Emission Machining)プロセスにおける加工液がSi(001)表面のラフネスに及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      久保田章亀
    • 雑誌名

      精密工学会誌 発表予定

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] EEM(Elastic Emission Machining)プロセスにおける微粒子表面の形態が加工表面に及ぼす影響2005

    • 著者名/発表者名
      久保田章亀
    • 雑誌名

      精密工学会誌 発表予定

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of elliptically figured mirror for focusing hard X-rays to size less than 50 nm2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yumoto
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 発表予定

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Image quality improvement in hard X-ray projection microscope using total reflection mirror optics2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mimura
    • 雑誌名

      Journal of Synchrotron Radiation 11

      ページ: 343-346

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication technology of ultraprecise mirror optics to realize hard x-ray nanobeam2004

    • 著者名/発表者名
      K.Yamauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 5533

      ページ: 116-123

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstitching interferometry for nanofocusing mirror optics2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mimrua
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 5533

      ページ: 171-180

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Wave-optical and ray-tracing analysis to establish a compact two-dimensional focusing unit using K-B mirror arrangement2004

    • 著者名/発表者名
      S.Matsuyama
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 5533

      ページ: 181-191

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 超精密形状測定方法2006

    • 発明者名
      山内 和人, 三村 秀和
    • 権利者名
      (株)ジェイック, 山内 和人
    • 産業財産権番号
      2006-042547
    • 出願年月日
      2006-02-20
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mori: "Fabrication technology of hard X -ray aspherical mirror optics and application to nanospectroscopy"Proceedings of SPIE. 5193. 11-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mori: "Development of figure correction method having spatial resolution close to 0.1mm"Proceedings of SPIE. 5193. 105-111 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamura: "Fabrication of elliptical mirror at nanometer -level accuracy for hard x-ray focusing by numerically controlled plasma chemical-vaporization machining"Review of Scientific Instruments. 74・10. 4549-4553 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamauchi: "Two-dimensional Submicron Focusing of Hard X -rays by Two Elliptical Mirrors Fabricated by Plasma Chemical Vaporization Machining and Elastic Emission Machining"Japanese Journal of Applied Physics. 42・11. 7129-7134 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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