高分子ナノ構造の直接観察を目指した深紫外近接場光学顕微鏡の開発

开发用于直接观察聚合物纳米结构的深紫外近场光学显微镜

基本信息

批准号：
15750180
负责人：
青木裕之
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の研究成果により、深紫外近接場顕微鏡の要素技術を確立し、波長200-300nmの深紫外波長領域を用いた蛍光近接場光学顕微鏡測定を実現することができた。本年度では、システムの拡張を行うことで、材料のより多彩な情報を計測可能にした。具体的な研究の内容および成果は以下の通りである。(1)液中におけるin situ計測。液中環境下での構造・物性は材料表面の濡れ性や潤滑性に大きな影響を及ぼす。そこで、液中における高分子材料の構造を高解像度でその場観察を目指して開発を行った。近接場の照明機構として、従来の光てこに替えて、圧電素子を利用したフィードバック機構を導入することで、液中で膨潤したソフトな試料に対しても安定して近接場照明を行うことが可能となった。これにより水中の高分子フィルムの膨潤挙動の解析や、生体細胞の高分解能観察を行うことに成功した。(2)深紫外分光計測。これまでの深紫外光イメージングでは、信号光として、検出対象とする特定の化学種に特有の波長範囲の蛍光をフィルターで分別することで行ってきた。しかしこの手法では、観察対象に含まれる化学種が未知の場合には、それが何であるかを知ることは困難である。そのため、本年度では信号光を分光計測器に導く光学系を新たに設けた。これにより近接場顕微鏡の高分解能(〜100nm)で蛍光スペクトルを取得することができ、深紫外励起光源を用いることによってほぼすべての芳香族化合物の同定が可能となった。以上のように、本課題により、高分子材料を前処理なく高分解能で直接観察可能な、深紫外近接場光学顕微鏡を開発することができた。

随着去年研究的结果，建立了深脉络膜闭合显微镜的元素技术，并使用深度IDE-ultra-ide-ide长度为200-300 nm波长进行荧光特写光学显微镜测量意识到。在这个财政年度，该系统被扩展，从而提供了更多有关材料的信息。特定研究的内容和结果如下。（1）在液体中进行原位测量。液体环境中的结构和物理特性对材料表面的湿度和润滑性具有重大影响。因此，液体中聚合物材料的结构是通过高分辨率来观察结构的。作为近距离建筑物中的照明机构，通过使用压电元件引入反馈机制来换取传统的光线，可以稳定地执行近距离照明以在液体中肿胀的柔软样品。结果，我们成功地分析了水下分子膜的肿胀行为和生物细胞的高分辨率观察。（2）光学代码的深度 - 耗分型分裂。在过去的深度光成像中，通过对滤波器特异的波长范围中的荧光荧光进行排序，对滤波器检测到的特定化学物种的波长范围进行了排序。但是，在这种方法中，如果观察靶中的化学物质尚不清楚，很难知道是否有什么意义。因此，今年是一种新的光学系统，将信号光引导到光谱测量仪器。结果，可以使用高近似值（〜100 nm）的荧光光谱获得附近显微镜的近战（〜100 nm），并且几乎所有芳族化合物都可以通过使用深层的外部激发光源来鉴定。如上所述，此任务已经开发出深度 - 硫酸群接近光学显微镜，该光学显微镜可以直接观察到高分辨率而无需预处理。