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2017年5月21日 (日)

光子一つが見える「光子顕微鏡」を世界で初めて開発-光学顕微鏡で観測できない極めて弱い光で撮影が可能-

2017/04/05
産業技術総合研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・光子を1個ずつ観測でき、その波長も
 わかる超高感度顕微鏡を開発
 
・従来の光学顕微鏡で観測できない
 極微弱光でカラー画像の撮影に
 世界で初めて成功
 
・生体細胞の発光観察や微量化学物質の
 蛍光分析など、医療・バイオ、
 半導体分野での利用に期待
 
 
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概要
 
 国立研究開発法人 産業技術総合研究所
(以下「産総研」という)
物理計測標準研究部門
量子光計測研究グループ
福田 大治 研究グループ長、
丹羽 一樹 主任研究員は、
従来の光学顕微鏡では観測できない
極めて弱い光でも、明瞭なカラー画像を
観察できる「光子顕微鏡」を
世界で初めて開発した。
 
 通常、試料をカラー観測する際には、
白黒画像しか得られない電子顕微鏡
ではなく、光学顕微鏡が用いられる。
 
 光学顕微鏡は、試料からの光を
レンズで集光してCMOSカメラなどの
光検出器で観察する。
 
 しかし、試料からの光が極めて弱くて
光検出器の検出限界を下回ると、
観測できない。
 
 産総研では、超伝導現象を利用した
超伝導光センサーの開発を進めており、
これまでに、光の最小単位である
光子を1個ずつ検出し、光子の波長
(色と関係している)も識別できる
光センサーを実現している。
 
 今回、この超伝導光センサーを
顕微鏡の光検出器として用いて、
従来の光学顕微鏡の検出限界を
大幅に超える「光子顕微鏡」を開発し、
光子数個程度の極めて弱い光で
カラー画像の撮影に世界で初めて
成功した。
 
 今回開発した顕微鏡を用いて、
生体細胞の微弱発光の観察や
微量化学物質の蛍光分析など、
医療・バイオ分野や半導体分野における
研究開発・製品開発での利用が
期待される。
 
 なお、この技術の詳細は、
2017年4月4日(英国時間)に英国科学雑誌
Scientific Reports
(Nature Publishing Group)に
オンライン掲載された。
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 「光子を1個ずつ観測でき、その波長も
わかる」って凄いですね。
 
 
 今回は、既開発の超伝導光センサーの
利用拡大で、まず一歩を踏み出したと
言う所かな?
 
 関連リンク
産業技術総合研究所
 
 
 今後の更なる研究、発展に期待します。

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