| 研究課題/領域番号 |
05555013
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
大津 元一 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究所, 教授 (70114858)
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| 研究分担者 |
永井 治男 アンリツ株式会社, 第二研究所, 研究部長
寺町 康昌 労働省職業能力開発大学校, 情報工学科, 教授
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 光ファイバ / トンネル顕微鏡 / エッチング / 分解能 / 原子間力顕微鏡 |
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| 研究概要 |
本研究では光ファイバー・プローブが必須素子であるのでまずこれを製作する方法を開発した。特に我々が既に開発した化学エッチング法をさらに発展させて、二段階エッチング法を考案した。これによりクラッド外周直径を従来の1/20まで減少させることができた。このような細いプローブは試料との原子間力によりたわみやすいことを利用し、プローブと試料との間の距離を高精度で制御するためのサーボ系を開発することができた。
このプローブを用いてフォトンSTM装置を組立、その性能を評価した。評価のための標準試料として直径25nmのサルモネラ菌鞭毛を用いた。コレクションモードで測定を行い、分解能約5nmでの画像計測に成功した。また、その分解能はプローブ開口径の増大、プローブ・試料間距離の増加とともに劣化することを確認した。これらは我々が過去に提案している現象論的な理論モデルである「仮想光子モデル」による解析結果と一致することがわかった。さらに、画像の特徴が入射光の偏光依存性を持つことが見い出されたが、これは試料表面に発生する光誘起分極の空間的分布、方向、により決まることがわかった。
一方、イルミネーションモードの性能を評価するために、ニューロンを試料として用いた。特に、ニューロン軸索の内部にある公称直径25nm(電子顕微鏡観測による)の毛細血管の束を、軸索から取り出すことなく画像計測できた。このときの直径は25nmと測定された。これは上記の公称直径と同等であり、生体試料測定において、本フォトンSTM装置は電子顕微鏡と同等の分解能を有することがわかった。
以上は空気中での実験であるが、上記コレクションモードにてサルモネラ菌鞭毛付け根のポリフックを水中で画像計測するのにも成功した。
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