試料周辺の水の層の厚さの制御による密着型軟X線顕微鏡の高コントラスト化

High contrast imaging with a contact soft X-ray microscope controlling water layer thickness around specimens

加道 雅孝; 岸本 牧; 刀祢 重信*; 保 智己*; 安田 恵子*; 青山 雅人*; 篠原 邦夫*

Kado, Masataka; Kishimoto, Maki; Tone, Shigenobu*; Tamotsu, Satoshi*; Yasuda, Keiko*; Aoyama, Masato*; Shinohara, Kunio*

水の窓波長域の軟X線を光源とした軟X線顕微鏡は水溶液中の生きている細胞を高い空間分解能で観察できる画期的な技術として開発が進められている。しかし、細胞周辺の水の層の厚さが10mを超えると水による軟X線の吸収が無視できなくなるとともに、水の層の厚さが不均一な状況では高品質な軟X線像の取得ができないという問題が生じた。我々は、細胞の保持に使用する窒化シリコン窓の内側に高さ5mのスペーサーと適切な溝パターンを構築することにより、PMMAフォトレジストと窒化シリコン窓の間に厚さ5mのスペースを確保するとともに、余分な水分を外部に排出することにより試料周辺の水の層の厚さを正確に制御することに成功した。その結果、非常に高解像度な細胞の軟X線像の取得に成功した。

Soft X-ray microscope using water window X-ray as light sources has been developed as epoch-making technology to observe living hydrated biological cells with high spatial resolution. Controlling the thickness of water layer is critical to observe living biological cells since the absorption of the soft X-ray by the water layer degrade the cell images. It is important to keep the thickness of the water layer at 5 m to obtain clear cell images. We have designed new silicon nitride windows with spacer and groove structure to keep the water layer thickness at 5 m and have succeeded to obtain high resolution cell images.