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顕微鏡

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1: 2019/06/21(金) 08:03:39.62 ID:CAP_USER
いつの間にか凄いことになっていた日本の電子顕微鏡「磁場」をかけない電子顕微鏡は何が見えるのか?
https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/56733
https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/56733?page=2
https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/56733?page=3
https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/56733?page=4
https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/56733?page=5
2019.6.20(木)
JBpress

 (小谷太郎:大学教員・サイエンスライター)

 2019年5月22日、東京大学と日本電子の研究者が、画期的な電子顕微鏡を開発したと発表しました*1。
 プレスリリース*2によると、試料に磁場をかけないこの電子顕微鏡は「88年の常識を覆す」といいます。

 電子顕微鏡という、光を用いない顕微鏡が発明されたのは1931年のことです。
 それ以来88年間、電子顕微鏡技術は革新を繰り返し、「常識を覆し」続けてきました。
 現在では、透過型電子顕微鏡をはじめとする各種顕微鏡技術は、原子より小さな構造を映し出し、生体分子の生きた活動を捉え、立体構造を浮かび上がらせることができます。

 しかし「88年の常識を覆す」といわれましても、「電子顕微鏡は磁場を用いる」という常識を持ち合わせている方が電子顕微鏡業界の外にはたしてどれほどいらっしゃるでしょうか。
 記事を打っていて、漠(ばく)たる不安に襲われます。やはりそのあたりの常識はあらかじめ共有しておかないと、うまく覆ってくれない気がします。

 この電子顕微鏡とはどんな技術で、今回の発明はどれほど画期的なのか、今回は常識から解説しましょう。

 *1:https://www.nature.com/articles/s41467-019-10281-2
 *2:http://www.t.u-tokyo.ac.jp/soe/press/setnws_201905271401148880553756.html

 ・私たちが生きているのも顕微鏡のおかげ
  顕微鏡の見せてくれるミクロな世界は美しくも感動的です。
 一滴の水の中には微細な生物が泳ぎ回り、土くれや砂埃は光り輝く宝石の粒となり、葉っぱを拡大して見れば細胞が整然と並んで息づいています。

続きはソースで

images


引用元: 【物理/電子工学】いつの間にか凄いことになっていた日本の電子顕微鏡「磁場」をかけない電子顕微鏡は何が見えるのか?[06/20]

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1: 2018/07/20(金) 23:30:39.88 ID:CAP_USER
対象物に電子線を照射して拡大した像を得る電子顕微鏡は非常に小さいものを見ることが可能で、2018年時点で電子顕微鏡における分解能の世界記録は300keVの高出力の電子線を照射する電子顕微鏡で実現されている「0.5オングストローム(0.05ナノメートル)」となっています。


続きはソースで

Electron ptychography of 2D materials to deep sub-angstrom resolution | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0298-5

A record-breaking microscope
https://www.nature.com/articles/d41586-018-05711-y

Electron microscope detector achieves record resolution | Cornell Chronicle
http://news.cornell.edu/stories/2018/07/electron-microscope-detector-achieves-record-resolution

電子顕微鏡を使用して像を捉えるとき、どうしても像がゆがんだり、ぼやけたりしてしまうことがあります。この収差を補正するために、これまでは補正用のレンズを置いて像をクリアにする方法が取られていました。

ミュラー氏らの研究チームはこの「補正レンズ」をなくすことでこれまで以上に像を拡大し、よりクリアに映し出す方法についての調査を行ってきました。そして、電子検出器のEMPADとX線顕微鏡で使用されてきたタイコグラフィーと呼ばれる技術を組み合わせた手法をミュラー氏らが考案。これにより、研究チームは80keVの低出力の電子線を放出する電子顕微鏡で0.39オングストローム(0.039ナノメートル)という高分解能の像を取得することに成功しました。

研究チームは、実際に開発した技術を使用するとどこまで像がクリアに見えるかを示すため、硫化モリブデン(MoS2)を80keVの従来の電子顕微鏡とミュラー氏らの技術を使用した電子顕微鏡で撮影しています。2つの画像を比較すると、分解能が0.98オングストローム(0.098ナノメートル)である従来の電子顕微鏡で撮影したもの(左)と比べて、ミュラー氏らが考案した手法(右)で撮影した方が鮮明に写っていることがわかります。

https://i.gzn.jp/img/2018/07/20/electron-microscope-record-resolution/01_m.jpg

ミュラー氏らの研究チームによって開発された技術は、低出力の電子線を照射する電子顕微鏡で高分解能を像を取得できることから、電子線によってダメージを受けやすい材料を扱うことが可能です。このため、これまで電子顕微鏡で扱いづらかった材料の調査などで活躍することが期待されています。

https://gigazine.net/news/20180720-electron-microscope-record-resolution/
images


引用元: 【クッキリ鮮明】電子顕微鏡の分解能が0.39オングストロームに到達 世界記録更新

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1: 2017/10/04(水) 23:02:02.50 ID:CAP_USER
ノーベル化学賞、欧米の研究者3人に クライオ電子顕微鏡法の開発で
2017年10月4日 20:21 発信地:ストックホルム/スウェーデン

【10月4日 AFP】(更新、写真追加)スウェーデン王立科学アカデミー(Royal Swedish Academy of Sciences)は4日、2017年のノーベル化学賞(Nobel Prize in Chemistry)を、ジャック・デュボシェット(Jacques Dubochet、スイス)、ヨアヒム・フランク(Joachim Frank、米国)、リチャード・ヘンダーソン(Richard Henderson、英国)の3氏に授与すると発表した。授賞理由は生体分子の画像化を単純化し改善したクライオ電子顕微鏡法の開発。
 
続きはソースで

(c)AFP

▽引用元:AFPBBNews 2017年10月4日 20:21
http://www.afpbb.com/articles/-/3145523

2017年のノーベル化学賞を受賞した(左から)ジャック・デュボシェ氏、ヨアヒム・フランク氏、リチャード・ヘンダーソン氏(2017年10月4日撮影)。(c)AFP/Jonathan NACKSTRAND
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/f/9/480x/img_f9fa0e474268eef8e24e09447abbcbda64289.jpg
ダウンロード (2)


引用元: 【2017ノーベル賞】化学賞、欧米の研究者3人に クライオ電子顕微鏡法の開発で

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1: 2017/06/02(金) 17:35:21.92 ID:CAP_USER9
http://eetimes.jp/ee/articles/1706/01/news034.html

東京大学の柴田直哉准教授らによる研究グループは、先端の走査型透過電子顕微鏡法と独自開発の多分割型検出器を用い、金原子1個の内部に分布する電場を直接観察することに成功した。
[馬本隆綱,EE Times Japan] 2017年06月02日 10時30分 更新
走査型透過電子顕微鏡法と多分割型検出器を活用

 東京大学大学院工学系研究科附属総合研究機構の柴田直哉准教授、関岳人特任研究員、幾原雄一教授らの研究グループは2017年5月、金原子1個の内部に分布する電場を直接観察することに成功したと発表した。分解能が0.05nm以下の走査型透過電子顕微鏡(STEM)法と独自開発の多分割型検出器を用いた。

 STEMは、試料上を走査する電子プローブの大きさによって、その分解能が決まる。現在は電子線を縮小するレンズ技術の進化などもあり、0.05nm以下の分解能が達成されている。この結果、原子そのものを可視化することは可能となったが、原子内部の構造を電子顕微鏡で直接観察することは極めて難しいといわれてきた。

http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1706/01/tm_170601tokyo01.jpg
最新のSTEMの外観(左)と、一般的な観察のイメージ(右) 出典:東京大学、科学技術振興機構(JST)

続きはソースで
ダウンロード (4)


引用元: 【先端技術】東京大学、原子1個の内部電場を直接観察 単一原子の内部構造を可視化 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/04/06(木) 17:33:25.49 ID:CAP_USER9
光子一つが見える「光子顕微鏡」を世界で初めて開発
-光学顕微鏡で観測できない極めて弱い光で撮影が可能-

ポイント

・光子を1個ずつ観測でき、その波長もわかる超高感度顕微鏡を開発
・従来の光学顕微鏡で観測できない極微弱光でカラー画像の撮影に世界で初めて成功
・生体細胞の発光観察や微量化学物質の蛍光分析など、医療・バイオ、半導体分野での利用に期待

概要

国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という) 物理計測標準研究部門【研究部門長 中村 安宏】 量子光計測研究グループ 福田 大治 研究グループ長、丹羽 一樹 主任研究員は、従来の光学顕微鏡では観測できない極めて弱い光でも、明瞭なカラー画像を観察できる「光子顕微鏡」を世界で初めて開発した。

通常、試料をカラー観測する際には、白黒画像しか得られない電子顕微鏡ではなく、光学顕微鏡が用いられる。

続きはソースで

http://www.aist.go.jp/Portals/0/resource_images/aist_j/press_release/pr2017/pr20170405/photo.jpg
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2017/pr20170405/pr20170405.html
ダウンロード (1)


引用元: 【科学】光子の粒を1個ずつ観察できる「光子顕微鏡」を世界で初めて開発 産総研 ©2ch.net

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1: 2016/03/26(土) 12:02:46.95 ID:CAP_USER.net
世界初、倍率7千倍のカラー電子顕微鏡を開発 がん診断進歩に期待 九州産業大 (西日本新聞) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160326-00010001-nishinp-sctch


 福岡市東区の九州産業大医療診断技術開発センター(所長・礒部信一郎同大物質生命化学科教授)は18日、有効倍率7千倍の高倍率で観察できるカラー電子顕微鏡を世界で初めて開発したと発表した。蛍光色素を併用することで細胞の状態をより詳しく調べることが可能となり、がんや感染症の新たな診断や新薬開発に貢献できるという。2年後に2万倍まで性能を高め、製品化を目指す。

 有効倍率が約千倍と低いもののカラー画像の光学顕微鏡と、倍率は高くても色を識別できない電子顕微鏡を組み合わせて開発。それぞれ撮影した画像の合成処理により、高倍率のカラー化に成功した。

 蛍光色素は医療診断分野で細胞の一部やタンパク質を異なる色に光らせ、観察するのに役立つ。電子線や光が当たると色が消えてしまう弱点があったが、礒部教授は室温で10年以上、退色せずに長期保存できる新たな蛍光色素も開発した。

 礒部教授は「蛍光色素とカラー電子顕微鏡を組み合わせることで、高倍率の観察が継続できる。医療の基礎研究や臨床データの解析などに貢献していきたい」と話している。

ダウンロード (1)
 

引用元: 【観察技術】世界初、倍率7千倍のカラー電子顕微鏡を開発 がん診断進歩に期待 九州産業大

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