Ｘ線ホログラフィ映像法を用いた媒質内屈折率分布の３次元測定

X射线全息成像法三维测量介质中折射率分布

• 批准号: 14F04360
• 负责人: 日比野 謙一
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04360/
• 关键词: Xray hologram; Gabor hologram; Phase contrast image; Phase measurement; Interference; Polarization of wood

マイクロビーズ試料にＸ線発散球面波を照射して透過光の干渉縞強度を記録したインライン型ホログラムを用いて、（計算機内で仮想的に）平面波照射を行い試料像を再生した。その結果、－１次回折光雑音を低減した位相コントラスト像を得た。この新しいディジタルホログラム法を2015年9月にフィンランド国で開催された光工学に関する国際シンポジウムで発表した。同成果は、現在論文投稿中である。フッ化カルシウムは、可視から紫外域波長域の光学材料であり、その屈折率は良く測定されている。しかしながら、粒子サイズが１ミクロン以下のナノ粒子になると、散乱光強度がバルクの値から計算される値よりも変化して、有効な屈折率が大きく変わることが、理論的に予測されている。我々は、Ｘ線ホログラフィーの試料作りの工程として、分担研究者の出身母体であるフィンランド国Oulu大学のグループと協力して、ナノ粒子の製作を行い、屈折率を精密に調整した油中に懸濁したナノ粒子の可視散乱光強度測定を行い、その有効屈折率と粒径の測定を行った。その結果、後方散乱で顕著な変化が見られ、その結果を化学系の学術雑誌に投稿した。生体粒子・組織による光散乱では、強度の他に偏光の変化が重要である。散乱光の偏光が変化すると、照射光との干渉が必ずしも起こらなくなり、見かけ上、ホログラム干渉縞のコントラストが低下する。HeNeレーザーを用いた可視光波長でのホログラム実験で、木材の表面細胞の後方反射光を調べたところ、偏光の回転等が見られた。木材は、建材等で利用する前に耐候性や病虫害耐性向上させるため、一般に１０分～２０分間の熱処理を行うが、過度の処理は細胞が炭化して逆に性能が低下する。木材の水分量はまちまちなため、熱処理量の大きさと散乱光偏光の変化に相関が無いか、宇都宮大学と協力して検討を行った。その結果、相関を発見し、論文投稿中である。

用X射线发散球面波照射微珠样品，并使用在线全息图记录透射光的干涉条纹强度，并进行平面波照射（虚拟在计算机内）以再现样品图像。结果，获得-1级衍射光噪声降低的相位衬度图像。这种新的数字全息图方法于2015年9月在芬兰举行的国际光学工程研讨会上提出。目前，研究结果正在提交出版。氟化钙是可见光至紫外波长范围内的光学材料，其折射率已被很好地测量。然而，理论上预测，当粒径变为1微米或更小的纳米粒子时，散射光强度的变化大于根据体积值计算的值，并且有效折射率显着变化。作为 X 射线全息术样品制备过程的一部分，我们与我们的共同研究人员所在的芬兰奥卢大学的一个小组合作，制造纳米颗粒并将其悬浮在具有精确调整的折射率的油中。测量混浊纳米粒子的光强度，并测量有效折射率和粒径。结果，观察到反向散射发生显着变化，并将结果提交给化学期刊。在生物颗粒和组织的光散射中，偏振和强度的变化很重要。当散射光的偏振发生变化时，不一定会发生与照射光的干涉，并且全息干涉条纹的表观对比度降低。在使用可见光波长的氦氖激光器的全息图实验中，检查了来自木材表面细胞的背反射光，并观察到偏振的旋转。木材在用作建筑材料之前一般要经过10至20分钟的热处理，以提高其耐候性和抗病虫害能力，但过度处理会使细胞碳化并降低其性能。由于木材的含水量各不相同，我们与宇都宫大学合作，研究热处理量与散射光偏振变化之间是否存在相关性。结果，他们发现了相关性，目前正在提交一篇论文。

项目成果

The wavelength immersion liquid matching method in solid particle characterization

固体颗粒表征中的波长浸液匹配法

• 发表时间: 2015
• 作者: I. Niskanen; K. Hibino; J. Ratty;K. Peiponen
• 通讯作者: K. Peiponen

Immersion liquid techniques in solid particle characterization: A review

固体颗粒表征中的浸没液体技术：综述

• DOI: 10.1016/j.talanta.2015.11.051
• 发表时间: 2015
• 影响因子: 6.1
• 作者: Ilpo Niskanen; Kenichi Hibino;Jukka Ratty
• 通讯作者: Jukka Ratty

Determination of the refractive index of particles by using wavelength immersion matching technique

波长浸没匹配技术测定颗粒折射率

• 发表时间: 2015
• 作者: I. Niskanen; K. Hibino; J. Ratty;K. Peiponen
• 通讯作者: K. Peiponen

Refractive index retrieval from transmittance measurements

从透射率测量中检索折射率

• DOI: 10.1016/j.ijleo.2016.03.073
• 发表时间: 2015
• 影响因子: 3.1
• 作者: Ilpo Niskanen; Matti Harkonen; Kenichi Hibino; Terhi Suoranta;Alexey Popov
• 通讯作者: Alexey Popov

Phase contrast microscope using a hard X-ray Gabor hologram

使用硬 X 射线 Gabor 全息图的相差显微镜

• 发表时间: 2015
• 作者: K. Matsuda; S. Rehman; J. Lopez; Y. Suzuki; A. Takeuchi; M. Misawa;I. Niskanen
• 通讯作者: I. Niskanen