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同位体顕微鏡とは?

本事業に採択された課題は、創成科学研究棟に設置されている同位体顕微鏡システムを利用して実施します。

同位体顕微鏡システム/次世代同位体顕微鏡システム

同位体顕微鏡 概要

同位体顕微鏡の構成

同位体顕微鏡がもつ質量分析計の電圧や磁場は、光学顕微鏡におけるレンズの役割を担っています。細く絞ったイオンビーム(1次ビーム)を試料に当ててイオン化し、そのイオン(2次ビーム)を”レンズ”によって元の位置情報を保ったまま質量分析計の検出器へ導きます。

検出器は、独自に設計・開発したイオン撮像器です。1個~100万個の入射イオンの個数を計測出来る素子を35万個並べており、2次元イメージングが可能です。

これらによって位置情報を正しく読み出し、試料の約100ミクロン四方について、1ミクロンより高い解像度で同位体の成分地図を作ることが出来ます。

同位体顕微鏡システム

同位体顕微鏡システム

同位体顕微鏡システム(Isotope Microscope)は、SIMS(Secondary Ionization Mass Spectrometer:二次イオン質量分析計)の技術を発展させ、物質中の同位元素の3次元分布をイメージング可能とした装置です。

元素イメージング可能な分析装置は多くありますが、同位元素イメージングできる装置は多くありません。本システムは濃度1ppbまでの同位元素に対し横方向200nm・深さ方向10nmの空間分解能があります。また、500倍の濃度差をもつ同位元素において相対誤差0.5%の分析精度で同位体比分析可能です。このように同位体顕微鏡システムは物質中のマイクロ領域における同位元素の3次元分布を高精度イメージングにより可視化できる世界唯一の装置です。

これまで、主に鉱物などを観察するのに用いられてきており、隕石中の先太陽系物質の発見、太陽系起源の実証、地球深部の研究等の宇宙科学・地球科学分野において多くの世界最先端の科学成果をあげてきました。

本事業「安定同位元素イメージングによる産業イノベーション」では、この同位体顕微鏡の分析能力を応用分野に適用拡大し、産業イノベーションへの展開を図ります。

周辺装置群

同位体顕微鏡用生体試料調整システム

高圧凍結装置 EM HPM100(ライカ)

凍結置換装置 EM AFS2(ライカ)

ウルトラミクロトーム EM UC7i(ライカ)


細胞インキュベータ蛍光顕微鏡

細胞インキュベータ蛍光顕微鏡 LCV110(オリンパス)


熱レンズ顕微鏡

熱レンズ顕微鏡 ITLM-10(マイクロ化学技研株式会社)


形状測定レーザー顕微鏡システム

形状測定レーザー顕微鏡システム VK-X200(キーエンス)


創成科学研究棟

北海道大学 北キャンパスエリア

北西方向より見た北海道大学 北キャンパスエリア

同位体顕微鏡システムは、創成科学研究棟に設置されています。
創成科学研究棟は、北海道大学の北キャンパスエリアに位置します。周辺には、北海道立工業試験場をはじめとする道立研究機関や、ノーステック財団による北海道産学官協働センター、科学技術振興機構イノベーションプラザ北海道などが集中しており、北海道経済の活性化を図る研究・産業拠点となっています。

また、北海道大学の研究裝置共用システム「オープンファシリティ」により利用できる約60の裝置が設置されており、これらの裝置を併せて使うことも出来ます。

JR札幌駅からの創成科学研究棟へのアクセス

創成科学研究棟 アクセスマップ

印刷用アクセスマップ(PDF:170KB)

  • タクシー
  • 北大・北20条東門を経由し、創成科学研究棟へ。所要時間約10分。
  • 中央バス
  • 駅前より西51線に乗車、「北21条西15丁目」で下車(約16分乗車)。
    更に、バス停より徒歩約5分。
  • 市営地下鉄
  • 南北線「さっぽろ」駅より麻生行きに乗車、「北18条」駅で下車(3分乗車)。
    更に、駅より徒歩約20分。
  • 構内循環バス
  • 駅より北大正門まで徒歩約10分。
    更に、「事務局前」停留所から構内循環バスに乗車し、終点「創成科学研究棟前」で下車(所要時間約10分)。

    ・座席数が少ないため、混雑時は乗車できない場合があります。