- 走査型X線顕微鏡の重要な部分な集光光学系である．我々のチームでは集光効率・スループット・色収差・波面収差の点で優れているKirkpatrick-Baez(KB)ミラー集光光学系(上図)を採用している．スループットとは，光源からの光を何％集光ビーム中に集められるかであり，光学素子のサイズと集光効率に依存する．この点は他の光学素子(フレネルゾーンプレートや屈折レンズ)に比べて，ミラー集光光学系がすぐれている点である．また，作動距離が長い(逆に言えば短くできない)ため，試料周りに十分なスペースを確保できる点もメリットである．
- KBミラー光学系は，2枚の楕円ミラーで構成されている．上図のように，ミラーは，互いに直交するように配置される．楕円の幾何学的な性質として，第一焦点から出た光は楕円面で反射され，すべて第二焦点に集まるため，よい集光光学系となる．非球面であるため，当然，球面収差はない．
- 微小集光を実現する上での問題は，ミラーの作製精度である．形状誤差(設計形状からの差)は，2nm程度以下が望ましく(X線エネルギーと斜入射角に依存)，これは通常の作製プロセスでは困難である．我々のグループでは，EEMとスティッチング干渉計を用いて形状誤差(設計形状からの誤差)2nmで非球面ミラーを作製する技術を確立した．これによって，30×50nmの回折限界集光(15keV)を達成した．
- この集光光学系とX線検出器(蛍光X線検出用)，試料走査ステージを組み合わせた走査型蛍光X線顕微鏡を開発した(下図)．本顕微鏡は，集光ビームを試料に照射し，その照射位置から放出される蛍光X線を検出器で検出する．試料を走査することで試料全体の蛍光X線分析を行う．これによって，試料の元素組成を可視化することが可能となる．集光ビームを用いることで，高い空間分解能(30nm)が可能であり，また，高い感度(フェムトグラム〜アトグラム)で検出することが可能となった．
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- ・【論文】ミラーアライメントシステムを開発した．(Rev. Sci. Instrum.)
- ・【論文】集光光学系と顕微鏡システムを開発した．(Rev. Sci. Instrum.)
- ・【論文】白金製剤を投与した細胞の元素分布を可視化した．(Cancer Res.)
- ・【論文】細胞内の元素分布を測定した(化学固定した細胞)．(X Ray Spectrom.)
- ・【論文】テストパターンを使って元素の検出下限を測定した．(Surf. Interface Anal.)
- ・【論文】急速凍結した細胞の元素分布を測定した．(X Ray Spectrom.)
- ・【解説記事】走査型蛍光X線顕微鏡による細胞内元素マッピングの医学応用．(日本放射光学会誌)
- ・【解説記事】蛍光X線顕微鏡システムを用いた細胞イメージング．(Medical Technology)
- ・【解説記事】走査型蛍光エックス線顕微鏡による細胞内元素局在 〜細胞生物・医学への応用〜．(X線分析の進歩)
- ・【解説記事】細胞内微量元素イメージングと生物医学応用．(ぶんせき)
- ・【解説記事】X線顕微鏡．(病理と臨床)
- ・【論文】Ni含有ペプチドを投与した細胞の元素分布を可視化した．(Metallomics)
- ・【論文】新規白金製剤を投与した細胞の元素分布を可視化した．(Sci. Rep.)
- ・【論文】世界で初めて細胞内脂質の高分解イメージングに成功した．(FASEB J.)
- ・【プレスリリース】走査型蛍光X線顕微鏡を用いた細胞内脂質イメージング．
走査型X線顕微鏡（Scanning X-ray Microscope）