Development of cryogenic electron optics for improving transmission electron microscopy

开发低温电子光学以改进透射电子显微镜

• 批准号: 19K05285
• 负责人: 岡本 洋
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05285/
• 关键词: 量子電子光学; 超伝導デバイス; 非弾性電子散乱; 電子光学; 極低温; 量子; クライオ電子顕微鏡法; ヘリウム３冷凍機; 超伝導量子ビット; 量子計測

昨年度までの報告に記したとおり、1年前の状態としては量子電子顕微鏡の理論研究の論文「Resilient quantum electron microscopy」のアクセプトに大変時間がかかっており、またトルコの共同研究グループとの共著論文も査読中で未出版の状態であった。2022年度中に、これら2本の論文が遂にアクセプト・出版された。理論研究はその後も進捗し、新たに量子電子顕微鏡を一般化して強力にする理論研究の論文「A Universal Quantum Electron Microscope for Phase Objects: Hardware Designs and Possible Applications」をarXivにて公開した。これは更にポリッシュしたうえで近く投稿する予定である。学生の行った研究は、地域の若手研究の発表会2件において発表され、そのうち1件は企業賞（日本設計工学会東北支部）により評価された。また、カナダの共同研究グループとのオンラインの会合にて、学生1名がFPGAを用いた電子線走査装置について研究紹介を行った。実験研究面では、引き続き極低温テストベッドの製作を続けている。1K冷凍機のガスハンドリングシステムと1Kポットが形態としては完成に近づいてきており、近くテストフェーズに入るところである。また、協力研究グループで行う極低温実験ではロバストな電子銃が必要なので、熱電子銃の使用を視野に予備的な研究を行った。ミリケルビン環境における熱電子銃の使用は「クレイジー」とみられる可能性もあるが、小型化することにより冷凍機の熱負荷を下げることを試みた。（まだ成功していない。）この他、極低温STEM装置の制御エレクトロニクスの開発も進めている。

Yesterday 's annual まで <e:1> report に recorded <s:1> たとお <e:1>, the state of <s:1> one year ago と <s:1> て と quantum electron 顕 micro-mirror <e:1> theoretical research <e:1> paper "Resilient quantum electron Microscopy "の ア ク セ プ ト に big - time が か か っ て お り, ま た ト ル コ の joint research グ ル ー プ と の altogether in the thesis も check 読 で unpublished の state で あ っ た. In 2022, two <s:1> papers が, に and れら, were published にア, セプト and された respectively. Theoretical research そ そ そ merging into 捗 捗, new たに Quantum Electron 顕 micromirror を generalization <s:1> て strong force にする theoretical research <e:1> paper "A Universal Quantum Electron Microscope for Phase Objects: "Hardware Designs and Possible Applications" をarXivにて makes public た. Youdaoplaceholder5 れ く more にポリッシュ たうえで たうえで more く submit する for approval である. Students line の っ た study if は, regional の hand の 発 table will be 2 pieces に お い て 発 table さ れ, そ の う ち 1 piece は enterprises enjoy design work to the northeast branch (Japan) に よ り review 価 さ れ た. ま た, カ ナ ダ の joint research グ ル ー プ と の オ ン ラ イ ン meet の に て, student 1 が FPGA を い た walkthrough in the electronic line に つ い て research introduce を line っ た. Experimental research: で で, introduction: で 続 テストベッド, extremely low temperature テストベッド, <s:1> production: を続けて る る. 1 k refrigerator の ガ ス ハ ン ド リ ン グ シ ス テ ム と 1 k ポ ッ ト が form と し て は complete に nearly づ い て き て お り, nearly く テ ス ト フ ェ ー ズ に into る と こ ろ で あ る. ま た, together to study グ ル ー プ で line う extremely low temperature be 験 で は ロ バ ス ト な electronic spear が necessary な の で, thermionic spear の using vision を に reserve な research line を っ た. ミ リ ケ ル ビ ン environment に お け る thermionic spear の use は "ク レ イ ジ ー" と み ら れ る possibility も あ る が, miniaturization す る こ と に よ り refrigerator の under thermal load を げ る こ と を try み た. (まだ success て て な な.) <s:1> <s:1> he, the control of the ultra-low temperature STEM device <s:1>, エレ トロニ ス ス ス, the development of めて る る.

项目成果

Sabanci Universitesi(トルコ)

萨班吉大学（土耳其）

Development of a cryogenic quantum electron microscopy testbed

低温量子电子显微镜试验台的开发

• 发表时间: 2019
• 作者: Yukihiro Takayama;Yuki Okuda;Shigeo Miura and Hiroshi Okamoto
• 通讯作者: Shigeo Miura and Hiroshi Okamoto

低ドーズ観察のための量子電子顕微鏡

用于低剂量观察的量子电子显微镜

• 发表时间: 2019
• 作者: 北島 雅之，新保 一成，岡 寿樹，大平 泰生;岡本洋
• 通讯作者: 岡本洋

okamoto-san@akita

冈本桑@秋田

TEM at Millikelvin Temperatures: What Would It Be Useful for?

毫开尔文温度下的 TEM：它有什么用处？

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiroshi Okamoto;Reza Firouzmandi;Shota Uchita;Vahid Sazgari and Ismet I. Kaya
• 通讯作者: Vahid Sazgari and Ismet I. Kaya