Molecular-level in-situ observation of water-ice crystal (melt-crystal) interfaces by developing ultrahigh sensitivity phase contrast microscopy

通过开发超高灵敏度相差显微镜对水-冰晶体（熔体-晶体）界面进行分子水平原位观察

• 批准号: 24656001
• 负责人: SAZAKI GEN
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656001/
• 关键词: 水-氷界面; 融液-結晶界面; 分子レベル直接観察; 超高感度位相差顕微鏡; 水－氷界面; 融液－結晶界面

We tried to improve the contrast level of phase-contrast optical microscopy significantly, aiming at molecular-level in-situ observation of melt-crystal interfaces.We made widths of an orbicular filter (placed at a back focal plane of an objective) and a ring slit 1/4 times thinner (we newly prepared an objective and a ring slit), to decrease the intensity of transmitted light and also to increase the intensity of diffracted light. Then we succeeded in improving the phase-contrast levels of He La cells (standard samples in biology) and water-ice (melt-crystal) interfaces about 2.1 and 1.5 times higher, respectively. These results suggest that the addition of a device that can arbitrarily decrease the intensity of transmitted light can further improve phase contrast level, by perfectly matching the intensities of transmitted and diffracted light.

针对熔体-晶体界面的分子级原位观察，我们试图显著提高相差光学显微镜的对比度，将圆形滤光片(放置在物镜的背焦平面上)和环形狭缝(我们新制备的物镜和环形狭缝)的宽度减小了四分之一，以降低透射光的强度，同时也增加了衍射光的强度。然后，我们成功地将He-La细胞(生物学中的标准样品)和水-冰(熔融-晶体)界面的位相对比度分别提高了2.1倍和1.5倍。这些结果表明，增加一个可以任意降低透射光强度的装置，通过使透射光和衍射光的强度完美匹配，可以进一步提高位相对比度水平。

项目成果

氷ベーサル面上での渦巻ステップの構造について

冰基面螺旋台阶的结构研究

• 发表时间: 2013
• 作者: M.Uno;K.Nakayama;J.Soeda;Y.Hirose;K.Miwa;T.Uemura;A.Nakao;K.Takimiya;J.Takeya;佐﨑 元，麻川明俊，長嶋 剣，中坪俊一，古川義純
• 通讯作者: 佐﨑 元，麻川明俊，長嶋 剣，中坪俊一，古川義純

氷結晶表面の光学その場観察 : 表面融解による擬似液体層の生成

冰晶表面的原位光学观察：表面熔化产生伪液体层

• 发表时间: 2013
• 作者: 佐崎元;麻川明俊;長嶋剣;中坪俊一;古川義純
• 通讯作者: 古川義純

How do Quasi-Liquid Layers Emerge from Ice Crystal Surfaces?

准液态层是如何从冰晶表面出现的？

• DOI: 10.1021/cg400086j
• 发表时间: 2013
• 期刊: Crystal Growth & Design
• 影响因子: 3.8
• 作者: Gen Sazaki;Harutoshi Asakawa;Ken Nagashima;Shunichi Nakatsubo;and Yoshinori Furukawa
• 通讯作者: and Yoshinori Furukawa

氷結晶表面での擬似液体層生成過程の光学その場観察

冰晶表面拟液层形成过程的原位光学观测

• 发表时间: 2013
• 作者: 手島翠;竹岡敬和,関隆広,川野竜司,吉岡伸也、竹内昌治;佐﨑 元，麻川明俊，長嶋 剣，中坪俊一，古川義純
• 通讯作者: 佐﨑 元，麻川明俊，長嶋 剣，中坪俊一，古川義純

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