| 研究課題/領域番号 |
19H02622
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小澤 祐市 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (90509126)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | レーザー顕微鏡 / 波面制御 / 3次元イメージング / ベッセルビーム / エアリービーム / 光ニードル / 2光子励起 / 計算機合成ホログラム / レーザー顕微鏡法 / ３次元イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，観察面の移動をすることなく試料の3次元構造を一度に可視化可能な，全く新しい原理による高速3次元イメージング法を確立する．本手法は，研究代表者がこれまで考案した，試料の深さ方向に対する一斉励起と検出シグナルに対する『空間座標変換』の原理に基づくものである．本手法をレーザー走査型顕微鏡に実装し，生体試料などの実サンプルに対してビデオレートでの高速3次元イメージングの実現を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、試料の深さ方向に対して針状に伸びたニードルスポットを走査励起光としたレーザー走査型の蛍光顕微鏡法を開発し、観察面を移動することなく試料の3次元構造を高速に可視化することに成功した。試料の深さ方向の情報を検出面での面内方向の情報へと変換する空間座標変換を実現する新たな波面制御法を提案し、従来のレーザー顕微鏡法では困難であったビデオレートでの3次元観察が可能であることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
レーザー走査型顕微鏡法は試料の3次元的な構造を非侵襲かつ簡便に可視化できるツールとして様々な学術・産業分野において必須の観察法である。一方で、3次元像を得るためには、観察面を移動しながら2次元の画像取得を繰り返す必要があるため時間がかかるという制約があった。本研究では、光の波面制御に基づく新しいイメージング法の原理を提案し、観察面を移動することなく試料の3次元像を一挙に取得する高速な可視化技術を実現した点に大きな学術的・社会的意義がある。
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