阪大,暗視野X線タイコグラフィの実証に成功

大阪大学の研究グループは,暗視野X線タイコグラフィの実証に成功した(ニュースリリース)。

X線タイコグラフィは,厚い試料であっても高い空間分解能を発揮できるX線イメージング技術であり,現在,世界中の多くの放射光施設で盛んに研究開発が進められている。

X線タイコグラフィの空間分解能と感度を向上させるためには,試料からの回折強度パターンを極めて広い強度ダイナミックレンジで取得しなければならず,高輝度X線光源と高性能な二次元X線検出器が必要となる。

今回,研究グループは,微小構造体からの散乱X線を参照光とするインラインホログラフィとX線タイコグラフィを組み合わせることで回折強度パターンのダイナミックレンジを1000分の1程度圧縮する新手法「暗視野X線タイコグラフィ」を大型放射光施設おいて実証し,生物試料の高空間分解能イメージングに成功した。

具体的には,検出器として光子計数率の小さなCCD検出器を用いて30nmの厚さのタンタルで構成されるテス試料を11.5nmの空間分解能(ピクセルサイズ9.1nm),0.01ラジアンの位相分解能で観察することに成功した。

これは,硬X線を用いたX線タイコグラフィとしては世界最高水準の性能だという。また,生物試料として磁性細菌を観察した結果,細菌の外形ならびに内部に含まれる直径20~70nmの微小磁石が数珠状に並んだマグネトソームを可視化することにも成功した。

この成果によって,比較的安価である光子計数率の小さい二次元X線検出器を用いても,X線タイコグラフィによる高空間分解能・高感度イメージングが可能になり,この手法の普及が期待されるという。また,高性能な二次元X線検出器を駆使することで世界最高性能の空間分解能・感度の実現することが可能だとしている。

その他関連ニュース

  • 東大ら,高精細・高感度なX線イメージセンサを作製 2024年05月13日
  • 【解説】究極のX線観察を実現,原子レベルで形状可変なミラーとは 2024年05月09日
  • 東北大ら,X線タイコグラフィの空間分解能を向上 2024年05月09日
  • 【OPIE】NICT,自然光デジタルホログラフィー展示 2024年04月26日
  • 都立大ら,蛍光XAFSにTESを適用しウラン分布を把握 2024年04月10日
  • 岩手大,低次元超伝導物質の良質試料の合成に成功 2024年03月28日
  • 東大ら,金属分子の形が冷やすと変化する現象を発見 2024年03月15日
  • 原研ら,放射光と中性子線で漆のナノ構造を解明 2024年03月05日