可変波長密接型軟X線顕微鏡システムの開発

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06559002
• 研究種目: 試験研究(B)
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 平野 克己 群馬大学, 工学部, 教授 (60008430)
• 研究分担者: 山本 敏和 群馬大学, 工学部, 助手 (40143200) ; 石川 春律 群馬大学, 医学部, 教授 (90010058) ; 佐々木 義智 群馬大学, 工学部, 教授 (30008445)
• キーワード: 軟X線顕微鏡 / 軟X線源 / パルス的軟X線 / Zピンチ放電 / 大電流放電 / 画像処理

研究概要

この研究は、1〜100Åの波長領域の軟X線による、実用的な軟X線顕微鏡を開発して、(1)細胞などの試料を脱水や着色することなく、生きたまま分子のサイズの分解能で観察を可能とすること、(2)サブマイクロ秒の露光による観測を可能としてブラウン運動などからもたされるブレを避けること。(3)元素分析の機能を持たせること。すなわち同一試料に対して波長を変えた多こま撮影を可能とすることにより、試料中の特定の元素による顕微鏡像を得ること。(4)軟X線像の最適な記録法を開発すること。(5)得られた顕微鏡像を、画像解析の手法によりさまざまな処理ができるようにして顕微鏡像の画像情報をより有意義たらしめること。などの実現を目的とする。
本年度は(1)有り合わせの大電流放電装置を改良してガス・パフ型z放電軟X線源を構成し、(2)単色または準単色の軟x線の取り出し方法の検討、(3)軟X線放出強度の定量的計測法の確立、(4)試料照射の予備的実験を行った。さらにまた(5)これらの結果を踏まえて試作1号機の設計と製作を行った。
その結果、放出される軟X線は指向性が高く、アルゴンの4Å近傍のk線を対象とした場合、その平均強度は感光材の位置で一回の放電あたり20mJ/cm^2以上の、半値巾約20ns軟X線パルスが得られた。軟X線放出強度の放電ごとのばらつきは20%以下であり、軟X線用フォトレジスタに対して安定した露光が可能である。画像の分解能を上げるための処理方法も検討が進行中である。
試作1号機の諸元はキャパシターバンクの容量12μF,初期充電電圧50kVでのエネルギー15kJであり、その軟X線放射特性は現在詳細に検討中であるが良好な結果が得られつつある。

研究成果

• [文献書誌] 平野克己: "Zピンチ・プラズマフォーカス研究の現状と展望" 日本物理学会誌. 49. 273-280 (1994)
• [文献書誌] N.Hisatome: "Monochromatic X-Ray Imaging in Plasma Focus Experiment" Research Report NIFS-PROC Series,Nstional Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-18 6. 117-126 (1994)
• [文献書誌] Y.Takahama: "Hot Spots Observation in a Dense Plasma Focus" Research Report NIFS-PROC Series,Nstional Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-18 6. 127-134 (1994)
• [文献書誌] A.Yoshida: "Observation of a Soft X-Ray Emitting Core in a Dense Plasma focus" Research Report NIFS-PROC Series,National Institute for Fusion Science,Nagoya,. NIFS-PROC-18 6. 135-145 (1994)
• [文献書誌] Y.Takahama: "A Simple,Quantitative Method for Measuring Pulsed Soft X-Rays," Review of Scientific Instruments. 65. 2505-2509 (1994)
• [文献書誌] K.Hirano: "Soft X-Ray Hot Spots Observation in an Argon Admixed Plasma Focus Experiment" Journal of the Physical Society of Japan. 63. 3657-3660 (1994)
• [文献書誌] K.Hirano: "Imaging Bragg Spectrometer for Pinched Plasma Experiments" Review of Scientific Instruments. 65. 3761-3765 (1994)
• [文献書誌] H.Ishikawa: "Confocal Microscopic 3D Visualization of Membranous in Living Cultured Fibroblasts" Bioimages. 2. 21-28 (1994)
• [文献書誌] H.Ishikawa: "Organization of the Cytoskeleton during Cellularization in Drosophila Melanograster Embryos;Confocal Laser and Fluorescence Microscopy" Bioimages. 2. 59-69 (1994)
• [文献書誌] H.Ishikawa: "Occurrence of Fasciculated Microtubules at Nodes of Ranvier in Rat Spinal Roots" J.Neurocytol. 24(in press). (1995)
• [文献書誌] 石川春律: "細胞骨格と細胞接着" 日皮会誌, 4 (1994)
• [文献書誌] 石川春律: "Confocal Laser顕微鏡 基礎と応用" 実験医学, 5 (1994)
• [文献書誌] 石川春律: "毛細血管,現代病理学体系4 循環障害" 中山書店, 7 (1994)
• [文献書誌] 石川春律: "共焦点レーザー顕微鏡の細胞生物学への応用,組織細胞化学,1994(日本組織細胞化学会 編)" 学際企画, 6 (1994)