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本研究の第1の目的は、過去の科研費の交付を受けた「能動型画像処理方式による結像光学系収差除去・補正」に関わる研究をベースにして、光学顕微鏡、電子顕微鏡に適用可能できる実用的な無収差焦点深度拡大暗視野顕微鏡技術を開発する所にある。加えて第2の目的は非線形結像画像の解釈(試料自体の本質的な情報である複素透過率と観察画像との対応)を目的とした非線形結像現象解析である。
これらの目的に添って平成13年度(第1年度)においてはまず過去の研究で行った3次元結像解析をベースとして、非線形結像現象を組み入れた一般化3次元結像理論の構築を試みた。この理論構築に続き、マルチスライス法をベースにした非線形結像現象シミュレーションプログラムの作成を行った。上記と並行して、以前の研究で開発したと同等な、動的ホローコーン照明装置(通常暗視野光学顕微鏡で用いられる円環状瞳付きコンデンサーレンズによる静的ホローコーン照明ではなく、動的方位角可変型傾斜コヒーレント照明装置)とデフォーカス制御機構を装備した無収差焦点深度拡大暗視野顕微鏡の設計・試作を行うとともに、制御・処理ハードウエアー・ソフトウエアーの製作・開発を行っている。
非線形結像現象の3次元解析の示す所と非線形結像シミュレーションの結果によれば、動的ホローコーン照明を利用して無収差焦点深度拡大処理を適用することで、従来不可能と考えられてきた暗視野像においても、振幅像・位相像の分離検出が可能になると結論される。これらの実験的検証が平成14年度(第2年度)の重要課題の一つと考えている。
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