| 研究課題/領域番号 |
18540398
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
|
|---|
| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
|---|
研究代表者 |
加道 雅孝 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (30360431)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,140千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
|
|---|
| キーワード | X線顕微鏡 / レーザープラズマ / 水の窓波長X線 / 軟X線プラズマカメラ / フレネルゾーンプレート / ガスジェットプラズマ / 水の窓 / X線カメラ |
|---|
| 研究概要 |
水溶液中の生きたままの細胞を高い空間分解能と時間分解能で観察するためには、従来に比べ高い輝度のX線源が必要とされる。具体的には、水溶液中のタンパク質を空間分解能50nmで観察するために必要なX線光量は、約1x10^<16>photons/srであると見積もられる。ところが、実際に得られているX線光量はこれまでのところ約1x10^<12>photons/srである。この4桁の違いを解消する可能性を探るために研究開発を実施した。
原子過程計算コードおよび1次元流体計算コードを用いて、理論的検討を行った。その結果、(1)レーザー波長の短波長化、(2)最適な電子温度を得るためのレーザー照射強度の最適化、(3)白金錯体による細胞標識を組み合わせることにより、X線の光量を16倍に向上するとともに、必要なX線光量を100分の1に出来ることを提案した。これに加え、本開発研究とは独立に行っているX線集光光学素子の開発によりX線の集光効率を従来に比べ約12倍向上できる。これらをすべて組み合わせることにより、水溶液中の生きたままの細胞を観察するために必要な条件を満たすことが可能であることがわかった。
上記(1)(2)の理論的検討結果を検証するため、軟X線プラズマカメラを開発し、アルゴン、窒素、クリプトン、ヘリウム等のガスジェットプラズマの計測を行い、X線発光強度のガス圧、ターゲットの原子番号、レーザーのパルス幅のそれぞれに対する依存性を調べた。これらの結果は、理論的検討結果と定性的にはよく一致することがわかった。
|
