Development of a specimen holder combined with ultra thin film laser plasma X-ray source for compact contact-type soft X-ray microscope to observe hydrated living biologocal cells

コンパクト密着型軟X線顕微鏡により水溶液中の生きた細胞を観察するための極薄膜プラズマX線光源を組み込んだ試料ホルダの開発

石野 雅彦; 加道 雅孝; 篠原 邦夫*; 山本 容正*; 平井 到*; 岸本 牧; 錦野 将元; 長谷川 登; 保 智己*; 安田 恵子*; 河内 哲哉

Ishino, Masahiko; Kado, Masataka; Shinohara, Kunio*; Yamamoto, Yoshimasa*; Hirai, Itaru*; Kishimoto, Maki; Nishikino, Masaharu; Hasegawa, Noboru; Tamotsu, Satoshi*; Yasuda, Keiko*; Kawachi, Tetsuya

金の極薄膜ターゲットは強力な「水の窓」領域の軟X線を発生することから、軟X線顕微鏡のプラズマX線光源として適している。薄膜ターゲット背面からの発光を用いることにより、光源と試料間の距離を短縮することが可能となり、結果として試料を照射する光量を増加させることができる。光源と試料ホルダを組合せることにより、簡便な顕微鏡を設計することも可能となる。また、試料ホルダと光源以外のいかなる光学素子も必要としないので、光量減少の原因となる要素を排除することもできる。われわれは金薄膜ターゲットを組み込んだ細胞用試料ホルダの開発を行い、これを用いて生きた細胞のX線像を撮影することに成功した。本研究で開発した光源一体型試料ホルダは、実験室サイズのコンパクト軟X線顕微鏡を開発するうえで、中心要素となると期待されている。

Ultra thin gold films are favorable laser plasma targets for a soft X-ray microscopy, because the thin films emit intense soft X-rays at the wavelength of water window region. Using rear side emissions, the distance between the X-ray source and the specimens can be reduced so that the X-ray flux on specimens increases. The microscope system can be designed to be compact when the specimen holder and X-ray source are combined in one piece. The biological specimen holder combined with an ultra thin film target has been developed. This X-ray microscope system needs not any X-ray optics which causes a decrease in X-ray photons for imaging. X-ray images of hydrated living cells have been obtained successfully by use of the newly developed specimen holder. Specimen holder combined with plasma X-ray source will be a key component of a compact soft X-ray microscope using in a laboratory.