• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

能動変調型・環境TEMによる『純』反応ダイナミクスのオペランド観察技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H02743
研究機関一般財団法人ファインセラミックスセンター

研究代表者

川崎 忠寛  一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (10372533)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード電子顕微鏡 / その場観察 / 液中観察
研究実績の概要

本年度は、開発しているその場観察技術を用いた応用研究で成果が出た。
液中その場観察用の試料ホルダについては、液体をフローしながら観察ができるように改良を実施した。内径150μmのPEEK製チューブを2本、試料ホルダ内に設置し、ホルダ先端の試料搭載部まで液体を導入出できる機構とした。先端部は従来と同様にSiN製の隔膜が窓孔となっているMEMS製チップが2枚搭載可能であり、両MEMSチップ間に試料を挟み、その間隙を上記チューブから導入された液体が流れる機構となっている。それを用いて、金属材料の液中その場観察を実施し、金属の溶解および析出過程の観察に成功した。特に異種金属の生成を確認などの新しい知見を得ている。ただし、電子ビーム照射が反応に影響を及ぼすことも明らかになっており、メカニズム解明には照射電信線の低ドーズ化が鍵となることが明らかになった。
また、開発技術の生体試料への展開を検討しており、グラフェン膜2枚により細菌を内包した液体(培養液)のパッキング技術を開発した。、大腸菌の電子顕微鏡挙動観察への可能性を見出すことに成功した。
一方で装置開発では、照射電子ビームの変調機構の開発が難しいことが概念設計から明らかとなってきた。単純な直流電圧印加による電子ビームの場合、300kVで加速された電子ビーム軌道を曲げて試料に届かなくする(照射ビームOFF状態)ためには、数kVを平行平板に印加する必要があり、それを高周波変調するためには電源・制御機構などの設計・開発を要する。このため、RFチョッパーの導入など他の方法を用いることも視野に検討を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

オペランド観察技術の開発は順調に進捗しており、応用成果も着実に出ている。
一方で装置開発では、平行平板電極を用いた照射電子ビームの変調機構の開発が難しいことが概念設計から明らかとなってきた。このため、他の手法の導入検討が必要であると考えている。

今後の研究の推進方策

最終年度と言うこともあり、基本的には応用研究を中心に成果を出すことを想定している。具体的には、液中その場観察技術を用いた、金属材料、生体試料の挙動観察であり、特に後者において、細菌の生きた状態でのベシクル生成などの生命活動を動的に捉えることを目指す予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Effect of pulse parameter change on a-SiCN diaphragms for environmental cells fabricated by magnetic-field- and pulsed-plasma-enhanced chemical vapor deposition2019

    • 著者名/発表者名
      Murano Masanori、Matsutani Takaomi、Kawasaki Tadahiro
    • 雑誌名

      Vacuum

      巻: 158 ページ: 60-64

    • DOI

      10.1016/j.vacuum.2019.03.043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラフェンサンドイッチによる超高圧雰囲気電子顕微鏡観察法2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木祐生、川﨑忠寛
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 57 ページ: 610-610

    • DOI

      10.2320/materia.57.610

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface modification of triacetylcellulose by low-energy nitrogen ions for diaphragm of environmental cell transmission electron microscope2018

    • 著者名/発表者名
      Matsutani Takaomi、Murano Masanori、Kawasaki Tadahiro
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 344 ページ: 58~61

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2018.02.092

    • 査読あり
  • [学会発表] 環境電子顕微鏡による液中ガス中その場観察2018

    • 著者名/発表者名
      川﨑忠寛
    • 学会等名
      JFEスチール講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 汎用SEM用の電界型収差補正器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      川﨑忠寛、吉田竜視、加藤丈晴、野間口恒典、本村俊一、西中健一、揚村寿英、富田正弘、生田孝
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会学術講演会
  • [学会発表] Spherical Aberration Correction for SEMs with Electrostatic-type compact Cs-corrector2018

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Kawasaki, Ryuji Yoshida, Takeharu Kato1, Tsunenori Nomaguchi, Shunichi Motomura, Kenichi Nishinaka, Toshihide Agemura, Masahiro Tomita, and Takashi Ikuta
    • 学会等名
      Microscopy &Microanalysis 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic-level Observation of Platinum Dissolution and Reprecipitation Using Liquid Electrochemical TEM2018

    • 著者名/発表者名
      Shinya Nagashima, Toshihiro Ikai, Yuki Sasaki, Kaname Yoshida, Tadahiro Kawasaki , Tatsuya Hatanaka, Hisao Kato, Keisuke Kishita
    • 学会等名
      Microscopy &Microanalysis 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Operando TEM Observations of Zn Electrodeposition Reaction with Liquid ETEM2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, Y. Sasaki, M. Saitoh, A. Kuwabara, Y. Ukyo, Y. Ikuhara
    • 学会等名
      International Congress on Microscopy
    • 国際学会
  • [図書] 最新実用真空技術総覧2019

    • 著者名/発表者名
      川﨑忠寛、他
    • 総ページ数
      1095
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      978-4-86043-559-2
  • [図書] Compendium of Surface and Interface Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki, et al.
    • 総ページ数
      853
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-10-6156-1

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi