フォトン走査顕微鏡による微小空間の溶液中光エネルギー緩和の直接測定

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07454248
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 増原 宏 大阪大学, 工学部, 教授 (60029551)
• 研究分担者: 朝日 剛 大阪大学, 工学部, 助手 (20243165) ; 笹木 敬司 大阪大学, 工学部, 助手 (00183822)
• キーワード: フォトン走査顕微鏡 / ファイバーチップ / トポグラフィー / 蛍光イメージ画像 / 有機微結晶 / 蛍光スペクトル / 蛍光生成減衰曲線 / AFM

研究概要

フォトン走査顕微鏡の報告はここ2年ほどの間に急激にふえているが、その大部分はアメリカにおいてなされており、光学顕微測定、光測定、光記録、光物性、量子エレクトロニクスに関連した研究が中心である。その技術的困難、対象の複雑から、化学、生物への適用はほとんどなされていない。本研究においては、フォトン走査顕微鏡を用いて蛍光分光を行う時の測定装置、解析法、最適化合物等の検討を行い、数十nm空間分解能、ピコ秒時間分解能、1nmスペクトル分解能を同時に満足する超解像動的分光法を開発するとともに、微小空間の溶液中光エネルギー緩和過程の研究手掛かりをつかむことを目的としてきた。その結果、次のことを明らかにした。(1)フォトン走査顕微鏡による動的分光測定を可能にするハードとソフトの開発、さらにファイバーチップを再現性良く作製する技術を独自にものにした。また、測定及び作製条件を明らかにした。(2)有材微結晶を分散した高分子フィルム、スピンコートにより分散させたフィルムを取り上げ、AFMによるトポグラフィーと蛍光イメージを比較し、発光する部分、しない部分があることを示した。さらに、微結晶一粒ずつの蛍光スペクトル、蛍光生成減衰曲線の測定に成功した。(3)数nm〜数十nm溶液層における溶媒配向緩和ダイナミクス測定を行うことはできなかったが、数μmオーダーの溶媒分子の配向、会合、ゆらぎ状態を測る方法として、微小球を用いた測定法を開発した。

研究成果

• [文献書誌] K.Sasaki,Z.-Y.Shi,R.Kopelman and,H.Masuhara: "Three-dimensional pH Microprobing with an Optically-Maniqulated Fluorescence Particle" Chem.Lett.,. No.2. 141-142 (1996)
• [文献書誌] H.-B.Kim,M.Hayashi,K.Nakatani,N.Kitamura,K.Sasaki,J.Hotta,H.Masuhara: "In Situ Measurements of Ion-Exchange Processes in Single Polymer Particles : Laser Trapping-Microspectroscopy and Confocal Fluorecence Microspectrocopy." Anal.Chem.,. Vol.68 No.3. 409-414 (1996)
• [文献書誌] S.Shibata,Y.Yamane,K.Kamada,K.Ohta,K.Sasaki,H.Masuhara: "Laser-Emission from Dye-Doped Organic-inorganic Particle of Microcavity Structure" J.Sal-Gel.Sci.Tech.(in press). (1997)