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2014 年度 実績報告書

電子線照射による発光の解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24760041
研究機関静岡大学

研究代表者

居波 渉  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (30542815)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード超過像顕微鏡
研究実績の概要

電子線透過防止膜について検討した。電子励起アシスト顕微鏡は、収束電子線を蛍光薄膜に照射して、ナノ光スポットを生成する。高いエネルギーを持った電子は、透過能が高く、蛍光薄膜を透過する。透過した電子は、蛍光薄膜上に置かれた試料に衝突する。試料が細胞などの場合には、試料が損傷してしまう。そのため、蛍光体薄膜上に電子線透過防止膜をコーティングした。電子線防止薄膜には、金を用いた。これは、電子線の透過率が低く、成膜が容易なためである。Y2O3 : Eu3+蛍光体薄膜に金を塗布した場合について解析を行った。始めに、金の膜厚と生成されるナノ光スポットのサイズの関係を求めた。金薄膜があっても、光スポットサイズは、光の回折限界以下であった。また、金の膜厚が厚くなるとともに、スポットサイズが大きくなることが分かった。金を塗布した蛍光薄膜を用いた場合、光スポットサイズは、金薄膜無しの場合と比較して、最大で1.5倍程度大きくなった。次に、金の膜厚と光強度の関係を求めた。膜厚が0nmから増えるに従って光強度も高くなる。膜厚約6nmで光スポットの強度は最も高くなった。その後、金膜厚の増加とともに、光スポットの強度は減少した。
実際に電子線透過防止膜を成膜し、生きた細胞を観察した。金薄膜の厚みは15nm、電子線の加速電圧を3kVとした。金薄膜の厚みが15nmのとき、加速電圧が3kVの電子線をほとんど止めることができる。電子線透過防止膜を付加した蛍光薄膜を用いて細胞を観察した結果、細胞の動きや細胞内の顆粒を観察することができた。観察できた顆粒の大きさは、光の回折限界以下であった。また、長時間観察しても、細胞が変形したり、死ぬことは無かった。電子線透過防止膜を付加することで、光の回折限界以下の空間分解能を有したまま、電子線照射による試料ダメージを減らすことができた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] A plastic scintillator film for an electron beam-excitation assisted optical microscope2015

    • 著者名/発表者名
      Wataru Inami, Masahiro Fukuta, Yuriko Masuda, Yasunori Nawa, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 22 ページ: 354-358

    • DOI

      10.1007/s10043-015-0043-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電子線励起アシスト光学顕微鏡のためのナノ光源の開発2015

    • 著者名/発表者名
      古川 太一, 金森 聡, 福田 真大, 名和 靖矩, 小南 裕子, 中西 洋一郎, 杉田 篤史, 居波 渉, 川田 善正
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 43 ページ: 164-168

    • 査読あり
  • [学会発表] The evaluation of cathodoluminescence analysis excited in Y2O3* Eu3+ luminescent thin film2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukuta, Wataru Inami, Atsushi Ono Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      The 16th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県、浜松市)
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-12
  • [学会発表] The Calculation of intensity distribution of cathodoluminescence in fluorescent thin film2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukuta, Wataru Inami, Atsushi Ono, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      5th International Conference on Photonics 2014
    • 発表場所
      Palace of The Golden Horses (Kuala Lumpur, Malaysia)
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-04
  • [学会発表] High Spatial Resolution Time-lapse Imaging with Electron-beam Excitation Assisted Optical Microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Wataru Inami, Masahiro Fukuta, Yuriko Masuda, Yasunori Nawa, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference '14
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2014-04-22 – 2014-04-25

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公開日: 2016-06-01  

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