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本研究では、測定対象試料を載せるだけで特定のイオン・分子の濃度分布をスキャンして画像化できる「フラットベッド型化学イメージスキャナ」の開発を目指している。本年度は化学イメージにおいて問題となる各種アーティファクトを除去する手法の開発、および新たな原理によるイオン・分子濃度計測方法の開発を行った。化学イメージセンサにおいては、センサ基板の不均一性に由来する各種のアーティファクトが問題となるが、アーティファクトを詳しく調べたところ、センサ面内の各位置において電流-電圧曲線の高さ(電流値)が変動するタイプのアーティファクトと、電流-電圧曲線の電圧軸方向の位置(ポテンシャル)が変動するタイプのアーティファクトが存在することがわかった。前者はセンサに用いるシリコン基板中の欠陥におけるキャリアの再結合による電流の減少、後者はセンサの使用中に表面からイオンが取り込まれることによるフラットバンド電圧の変動が原因であると考えられる。そこで、個別のセンサ基板に対して、センサ面内における電流値およびポテンシャルの分布を計測しておき、このデータをもとに画像補正を行う方法を開発した。これによりアーティファクトの大部分を除去することができ、鮮明な画像が得られるようになった。また、従来は信号電流の振幅によってイオン・分子濃度の計測を行っていたが、信号電流の位相を用いた新たな測定原理を考案し、実証実験を行った。その結果、この方法では光源の変動の影響を受けにくい測定が可能であることが示された。
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