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X線ナノイメージング技術を応用したシングルショット波面計測

研究課題

研究課題/領域番号 16H06589
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 量子ビーム科学
研究機関北海道大学

研究代表者

鈴木 明大  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (20781850)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードX線イメージング / X線自由電子レーザー / コヒーレントX線回折 / 波面計測 / コヒーレントX線イメージング
研究実績の概要

入射波動場を再構成する第一段階として、既知試料からのシングルショットコヒーレント回折パターン測定を、日本のX線自由電子レーザー施設であるSACLAにて行った。具体的には、北海道大学のオープンファシリティ施設で利用可能な電子線リソグラフィ装置を用いて、厚さ200 nmの窒化ケイ素薄膜上に、直径200 nm、高さ30 nmの円柱型Auナノ構造体を作製した。また、北海道大学電子科学研究所技術部の協力を得て、X線レーザーの進行方向に対して試料を垂直に配置する「直入射測定」と、試料をその状態から最大70度まで回転させる「斜入射測定」のための試料ホルダをそれぞれ設計・作製した。SACLAにおける実験では、Kirkpatrick-Baez配置した全反射ミラーによっておよそスポットサイズ1. 5 umに集光したX線レーザーをAuナノ構造体に入射させ、そのおよそ1.5 m下流に配置したマルチポートCCD検出器によってシングルショットコヒーレント回折パターンを計測した。試料をX線レーザーの進行方向に対して70度傾けた場合であっても、試料セルのシリコン基板とX線レーザーが干渉せず、優れた信号対雑音比で試料由来の回折強度信号を取得できることが確かめられた。SACLAのハイパフォーマンスコンピュータを利用し、取得したシングルショットコヒーレント回折パターンに位相回復反復計算を適用した結果、電子顕微鏡による観察像とほぼ一致する再構成試料像が得られた。研究代表者は、2017年1月に兵庫県神戸市で開催された日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウムにおいて、本研究結果を発表した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] Academia Sinica(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] SACLAを用いたコヒーレントイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      西野吉則、木村隆志、鈴木明大、城地保昌、別所義隆
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 59 号: 1 ページ: 18-23

    • DOI

      10.5940/jcrsj.59.18

    • NAID

      130005437789

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dark-field X-ray ptychography: Towards high-resolution imaging of thick and unstained biological specimens2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Suzuki, Kei Shimomura, Makoto Hirose, Nicolas Burdet, Yukio Takahashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 35060-35060

    • DOI

      10.1038/srep35060

    • NAID

      120005890051

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] パルス状コヒーレントX線溶液散乱法による3次元イメージングに向けて2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木明大、橘健朗、谷直哉、城地保昌、別所義隆、木村隆志、西野吉則
    • 学会等名
      日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-09-02   更新日: 2022-02-16  

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