| 研究課題/領域番号 |
17H06126
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
三宅 康博 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究員 (80209882)
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| 研究分担者 |
永谷 幸則 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別准教授 (00393421)
吉田 光宏 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (60391710)
林崎 規託 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (50334537)
荻津 透 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 教授 (30185524)
大西 純一 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 特別嘱託技師 (30634703)
鳥養 映子 山梨大学, その他部局等, 客員教授 (20188832)
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| 研究期間 (年度) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| キーワード | ミュオン / ミュオン加速 / 超低速ミュオン / レーザー / 顕微鏡 / 量子可干渉性 / 波動性 |
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| 研究成果の概要 |
光科学・加速器科学と電子顕微鏡学の究極的な融合により、透過型ミュオン顕微法を開発し、新たな顕微鏡イメージングを確立する。電子より200倍重いミュオンは、同じ速度で約200倍の試料透過能力を有し、荷電粒子であることから電磁場の可視化能力を有する。再加速エネルギーをあげることにより、超高圧電子顕微鏡をもってしても到達不可能な10 μm厚超領域のトモグラフィ3次元測定、生きた細胞の透過観察を実現することができる。電子顕微鏡と光学顕微鏡の分解能ギャップを埋める全く新しい顕微鏡が誕生する。また、超低速ミュオンを再加速して、高輝度ミュオンマイクロビームを作り出し、ミュオン回折実験を行う。
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| 自由記述の分野 |
ミュオン科学。世界で初めて超低速ミュオンビームを創り出し、ナノサイエンスに貢献する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
10 MeVまで再加速したミュオンの透過能力と、超低速ミュオン源の極小エミッタンス性を生かせば、超高圧電子顕微鏡をもってしても到達不可能な10μm厚超領域のトモグラフィ3次元解析が可能になり、細胞全体の微細構造の全貌、神経細胞のネットワーク微細構造までをも明らかにする事ができる。高い透過能力は、SiN製の薄い窓を持つ生体試料用の耐真空セルの使用を可能にし、生きた細胞の透過観察を可能にすることができる。最終的には、多段冷却と収差補正により、分解能0.1 nmの性能向上させることができ、学術的、社会的意義は、極めて大きいといえる。
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