【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24TU0123
利用課題名 / Title
X線タイコグラフィのサンプル作成（現像済み写真乾板）
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ミクロトーム
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
吉田 純也
所属名 / Affiliation
東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センター
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
早坂浩二
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本課題の内容は、ミクロトームの手法を用いた切片試料作成である。その目的は、固体状の試料（現像済み写真乾板）を数十 μｍ厚にスライスし、X線タイコグラフィによる観察に用いる事である。 写真乾板は風景や人物の光学像を記録するもののみならず、放射線・荷電粒子・量子ビームが記録できる特殊なものもある。このような写真乾板は、最近では火山や10~100mスケールの構造物を宇宙線ミューオンで非破壊透視する用途（ミューオグラフィ）に利用されている。ミューオグラフィ用写真乾板では、荷電粒子に対する感度が高く、かつ夏場の高温環境下でも感度を維持してほしいといった性能が要求され、これは従来の写真乾板に対する要求とは大きく異なることから、ミューオグラフィの効率化のために荷電粒子用の写真乾板の現像の仕組みの理解が求められている。その一環として、申請者はX線タイコグラフィという10nmの空間分解能が達成できるイメージング手法に着目した。この手法で現像後の写真乾板中の現像銀粒子の形態を観察することで、現像プロセスの学理の検証に繋がると考えた。写真乾板は約180μmのプラスチック板の両面に写真乳剤層を形成した約300μmの厚みを持つ。観察のために、ここから片側乳剤層とプラスチック基板の一部を切り取り、厚み約 50μm切片を作成する。
実験 / Experimental
乾板の一部を1mm四方程度の大きさに切り取り、これを樹脂の中に埋め込んだ。この乾板片を埋包した樹脂の塊をミクロトームおよび手動治具に固定し、ねじで押し出して厚みを調整し、剃刀の刃で薄く切った。
結果と考察 / Results and Discussion
ウルトラミクロトーム（TU-513）で試料作製したものの、目的の厚みが50μmと非常に厚いため、手動治具を作成し、厚みのある切片試料の作成に成功した。来年度以降にこの試料を観察する予定である。 なお、放射線施設NanoTerasuを使ったX線タイコグラフィの予備実験から、本試料の観察は可能と判断している。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1：荷電粒子を可視化する写真乾板の光学顕微鏡像。現像後のもので、ゼラチン中に銀粒子が保持されている。線状に見えるものが電子の飛跡。直線的な飛跡が電子ビーム由来であり、加速器施設で照射したもの。曲がった飛跡が低エネルギー電子飛跡であり、γ線のコンプトン散乱に由来する。本研究の目的は、この銀粒子をX線タイコグラフィで観察するべく、写真乾板の切片試料を作成することである。
図2：切片試料を作成する手動ミクロトーム。樹脂に埋包した写真乾板を左手を使ってねじで少しずつ押し出し、右手で持った剃刀で薄く切断する。
図3：作成した切片試料。プレパラートガラスの上、爪楊枝の先にある。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件