| 研究課題/領域番号 |
18K04968
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
茨田 大輔 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (80400711)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 超解像光学顕微鏡 / ディジタルホログラフィ / 体積ホログラフィック光学素子 / 超解像 / 体積ホログラム / フォトポリマー / レンズレスディジタルホログラフィ / 超解像顕微鏡 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、観察面と撮像面の間の一対一対応を用いた超解像光学顕微鏡法を検討した。通常の光学顕微鏡では、分解能は照明波長によって制限される。よって、観察面における微細なパターンは撮像面において劣化する。しかしながら、観察面と撮像面の間の写像は一対一対応であるため、原理的には撮像面の像は劣化した像から再構成可能である。本研究では、体積ホログラフィックビームカップラーを開発した。これは、ディジタルホログラフィによる再構成のために点から広がる光波を任意の波動ベクトルをもつ平面波に変換し、参照波と重ね合わせるものである。この素子と波長405nmのレーザー光で30nmの分解能を達成することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は光の波長の10分の1程度の微細構造を観察可能な光学顕微鏡の実現可能性を示すものである。走査型顕微鏡ではないため、動きのある対象物を観察可能である。また、マーカーが不要であるので、対象物への制限が少ない。これを実現するための体積ホログラフィック光学素子を開発した。これは体積ホログラフィック光学素子の新しい応用であり、学術的に意義がある。また、生きた細胞における細胞小器官のダイナミクスを観察する方法になりうる。今後の進展によって、本研究で提案する超解像光学顕微鏡法はバイオテクノロジー分野で活躍することが期待され、再生医療などに貢献する可能性があるという社会的意義をもつ。
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