構造化照明法による軟X線顕微鏡の超解像化

• 研究課題/領域番号: 25600136
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 江島 丈雄 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (80261478)
• 研究分担者: 柳原 美廣 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40174552)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了(2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費 : 3,100千円、間接経費 : 930千円); 2014年度 : 1,560千円 (直接経費 : 1,200千円、間接経費 : 360千円); 2013年度 : 2,470千円 (直接経費 : 1,900千円、間接経費 : 570千円)
• キーワード: 軟X線顕微鏡 / 多層膜光学系 / 構造化照明 / 超解像

研究成果の概要

構造照明による超解像を利用した結像光学実験を行うために、構造照明を実現するための照明光学系の作製・評価と、試料を透過した光の位相情報を得るための5軸マニピュレータの作製を行った。軟X線領域の点光源を用いた軸対称の照明光学系を実現するために、反射多層膜を蒸着したトロイダル鏡の設計・製作を行い、波長4.5nm近傍で反射率が0.32となるトロイダル鏡を実現した。光の位相情報を得るために新たに5軸マニピュレータの設計・製作を行い、平均で25nm/pulseの移動量のマニピュレータを実現した。これらの装置を用いてマウスの肝臓細胞の撮影を行ったところ、60秒の露光でマウス肝臓の撮像に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Efficient extreme ultraviolet emission from one-dimensional spherical plasmas produced by multiple lasers (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, S. Fujioka, T. Higashiguchi, T. Ugomori, N. Tanaka, H. Ohashi, M. Kawasaki, Y. Suzuki, C. Suzuki, K. Tomita, R. Hirose, T. Ejima, M. Nishikino, A. Sunahara, E. Scally, B. Li, T. Yanagida,H. Nishimura, H. Azechi, and G. O’Sullivan
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp. 巻 : 7 ページ : 086202
  • DOI: 10.7567/APEX.7.086202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multilayer coated grazing incidence condenser for large numerical aperture objective at wavelength of 4.5 nm (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, T. Hatano, K. Ohno, T. Fukayama, S. Aihara, M. Yanagihara, and T. Tsuru
  • 雑誌名: Applied Optics 巻 : 53 ページ : 6846-6852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and performance of a new VIS-VUV photoluminescence beamline at UVSOR-III (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Fukui, R. Ikematsu, Y. Imoto, M. Kitaura, K. Nakagawa, T. Ejima, E. Nakamura, M. Sakai, M. Hasumoto, and S. Kimura
  • 雑誌名: J. Synchrotron Rad. 巻 : 21 ページ : 452-455
  • DOI: 10.1107/S1600577513032931
  • 査読あり
• [雑誌論文] 「水の窓」波長域の軟X線顕微鏡による生物細胞観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄、加道雅孝
  • 雑誌名: O plus E 巻 : 36(3) ページ : 296-230
• [雑誌論文] Development of Soft X-ray Contact-type Microscope and Application to Micro-spectroscopy in Water-window (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, Y. Neichi, F. Ishida, and M. Yanagihara
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻 : 463 ページ : 012055
  • DOI: 10.1088/1742-6596/463/1/012055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Shift Images of Organelles in Leydig cells of Mice Testes (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, Y. Neichi, M. Yanagihara, M. Kado, M. Ishino, K. Yasuda, and S. Tamotsu
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser. 巻 : 463 ページ : 012047
  • DOI: 10.1088/1742-6596/463/1/012047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of sample preparation methods for EUV imaging of fixed bio-cells (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, F. Ishida, Y. Neichi, M. Yanagihara
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Series 巻 : 425 ページ : 182007
  • DOI: 10.1088/1742-6596/425/18/182007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of soft X-ray contact microscope for in-situ identification of organelles (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, Y. Neichi, F. Ishida, M. Yanagihara
  • 雑誌名: J. Phys.:Conf. Series 巻 : 425 ページ : 182008
  • DOI: 10.1088/1742-6596/425/18/182008
  • 査読あり
• [学会発表] 炭素の窓用多層膜トロイダルミラーの反射率計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 羽多野忠，大野広大，相原翔学，江島丈雄
  • 学会等名: 第28回日本放射光学会年会
  • 発表場所: 立命館大学草津キャンパス
  • 年月日: 2015-01-11
• [学会発表] 水の窓における生物細胞内構造のコントラスト (2015)
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄，加道雅孝，石野雅彦，青山雅人，安田恵子，保智己
  • 学会等名: 第28回日本放射光学会年会
  • 発表場所: 立命館大学草津キャンパス
  • 年月日: 2015-01-10
• [学会発表] マウス精巣ライディッヒ細胞の顕微分光測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬僚一，江島丈雄，柳原美廣，加道雅孝，石野雅彦，安田恵子，青山雅人，保智己
  • 学会等名: 第27回日本放射光学会年会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140111-20140113
• [学会発表] 軟X線相関顕微法による生物細胞内の形態と化学組成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄
  • 学会等名: 東北大学金属材料研究所共同利用ワークショップ
  • 発表場所: 東北大学金属材料研究所
  • 年月日: 2014-12-15
  • 招待講演
• [学会発表] 軟X線相関顕微法とその生物観察応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄
  • 学会等名: 第4回宇都宮大学オプトバイオシンポジウム
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2014-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] 培養液中のライディッヒ細胞の軟Ⅹ線吸収分光測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄、加道雅孝、石野雅彦、青山雅人、安田恵子、保智己
  • 学会等名: UVSORシンポジウム2014
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2014-11-14
• [学会発表] XAS Spectra of a Leydig Cell in Cultural Fluid to Evaluate Contrast of Organelles in Water Window (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, R. Hirose, M. Ishino, M. Kado, M. Aoyama, K. Yasuda, and S. Tamotsu
  • 学会等名: The 12th international conference on x-ray microscopy
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2014-10-26 – 2014-10-31
• [学会発表] Ｎ－Ｋ吸収端近傍における生物細胞内構造のコントラスト (2014)
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄、廣瀬遼一、加道雅孝、石野雅彦、青山雅人、安田恵子、保智己
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] アポトーシス細胞における赤外吸収スペクトル (2014)
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄
  • 学会等名: 『軟X線による細胞内形態解析』研究会
  • 発表場所: 宮城蔵王ロイヤルホテル
  • 年月日: 2014-07-26
• [学会発表] Development of a grazing-incidence condenser for large NA objective (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, T. Hatano, K. Ohno, T. Fukayama, S. Aihara, & M. Yanagihara
  • 学会等名: The 12th Symposium on X-ray Imaging Optics
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20131118-20131120
• [学会発表] Development of a grazing-incidence condenser for SX microscope (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ejima, T. Hatano, K. Ohno, T. Fukayama, S. Aihara, & M. Yanagihara
  • 学会等名: the 38th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
  • 発表場所: Hefei, China
  • 年月日: 20130712-20130719
• [学会発表] 点光源軟X線顕微鏡の集光光学系の開発
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄、羽多野忠、大野広大、深山宇広、相原翔学、柳原美廣
  • 学会等名: レーザー学会第450回研究会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] 波長4.5nm用軟X線顕微鏡の斜入射照明光学系の開発
  • 著者名/発表者名: 江島丈雄，羽多野忠，大野広大，深山宇大，相原翔学，柳原美廣
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] 球対称BEUV放射プラズマの電子密度計測
  • 著者名/発表者名: 鵜篭照之，吉田健祐，錦野将元，藤岡慎介，西村博明，東口武史，江島丈雄，富田健太郎，鈴木千尋，大橋隼人，田中のぞみ，疇地宏，鈴木悠平，川崎将人，廣瀬僚一
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] 球対称ガドリニウムプラズマからのB-EUV放射特性とスペクトル特性
  • 著者名/発表者名: 吉田健祐，錦野将元，大橋隼人，鈴木千尋，廣瀬僚一，江島丈雄，富田健太郎，東口武史，川崎将人，鈴木悠平，藤岡慎介，鵜篭照之，田中のぞみ，西村博明，疇宏
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学