動的コヒーレントX線回折イメージングによるメソスケール粘弾性の可視化

通过动态相干 X 射线衍射成像实现介观粘弹性的可视化

• 批准号: 22KJ0302
• 负责人: 高澤 駿太郎
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0302/
• 关键词: コヒーレントX線回折イメージング; X線光子相関分光法; 単一粒子追跡法; データクラスタリング

本年度は「三角形開口を用いたコヒーレントX線回折イメージング」による動的イメージングの実証実験のため、(1)金コロイド粒子が分散した溶液試料の作製、(2)溶液封入セルの作製、(3)放射光X線を用いた試料からの回折パターンの測定と解析を行った。具体的には、現状、本手法が対象としている視野(1辺5 umの三角形領域)に、複数のφ150 nm金コロイド粒子が数秒以上とどまって運動する動粘度のポリビニルアルコール水溶液を調製した。放射光実験では、この試料を真空チャンバー内に配置する必要があった。そのため、硬X線が極めてよく透過するカプトン窓を有し、約1 Paの圧力に耐える溶液封入セルを作製した。放射光施設SPring-8 BL29 XULでCXDI実験を行い、1枚当たり0.1または1秒の露光時間で回折パターンを連続撮像した。収集した露光時間1秒の回折パターンに対して反復的位相回復計算を実行した結果、複数粒子が視野内で運動している様子を捉えられ、動的イメージングの実証に成功した。動的イメージングの実証に加えて、粒子の運動性の解析に取り組んだ。X線光子相関分光法を露光時間0.1秒の回折パターンに対して適用したところ。1秒以下の時間スケールにおいて、粒子運動の振る舞いはブラウン運動と同等であることが示された。また、単一粒子追跡法を動画データに適用して取得した複数の粒子軌跡を混合ガウスモデルに基づきクラスタリングしたところ、数秒から数十秒の時間スケールでは、粒子は2つの運動モードを有していることが示された。上記に加え、次年度で計画していた二次元検出器CITIUSを用いた計測システムの整備も一部進めた。CITIUSを搭載したCXDI光学系を構築し、利用するX線強度の範囲内で強度線形性があることを確認した。

Please try later.

项目成果

三角形開口を用いたコヒーレントX線回折イメージングによる溶液中金コロイド粒子の動画撮像

使用三角孔径相干 X 射线衍射成像对溶液中的胶体金颗粒进行视频成像

• 发表时间: 2023
• 作者: 高澤駿太郎;阿部真樹;上松英司;石黒志;星野大樹;Dam Hieu-Chi;高橋幸生
• 通讯作者: 高橋幸生

Development and application of single-frame coherent X-ray diffraction imaging using triangular aperture

三角孔径单帧相干X射线衍射成像的研制与应用

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Takazawa;J. Kang;M. Abe;H. Uematsu;N. Ishiguro;and Y. Takahashi
• 通讯作者: and Y. Takahashi