低真空SEMの水質管理への応用：JSM-5410LV　水質管理用低真空走査電子顕微鏡

走査電子顕微鏡(SEM) は、その高い分解能と深い焦点深度により、幅広い分野で使われています。SEMの試料室の真空度を従来のSEMより約3桁低くした低真空SEM(LV SEM) が開発され、導電性のない試料の観察と元素分析がそのままできるようになりました。従来のSEMでは、試料室が高真空に保たれ、1万倍以上の高い倍率での観測に適していましたが、試料が導電性のあることが必要でした。LV SEMは、従来のSEMに応用できる試料の範囲を広げました。

JSM-5410LV低真空走査電子顕微鏡

各種プランクトンの観察

LV SEMは、試料室の真空度が10-1Torrと低いので、ガスを放出しやすい試料、特に水分を含んだ試料の観察も試みられています。しかし、水分はこの程度の低真空でも短時間で蒸発してしまうので、そのままでは観察することができません。 そのために、試料を短時間凍結し、凍結したままの試料をLV SEMの試料室内で凍結乾燥する方法が試みられ、 プランクトンの観察に適していることが確かめられました。各種プランクトンのSEMによる観察が特別の試料処理を行わずに可能になり、水質管理用ツールとして十分実用性が高まりました。
水道水源の湖沼に発生するPhormidium spp.などカビ臭を出す種と、出さない種の形態の違いから、水処理の処方判定に応用するなど水道局の水質管理ツールとして導入され、光学顕微鏡より手軽に活用されはじめました。

LV SEM内凍結乾燥による観察例

ミジンコ類、ホルマリン液で保存されていたもの 内部の卵が見えている例　LV-SEM像 ×75	植物プランクトン(Gymnodinium Carinatum sp.) 低真空モードで観察試料室真空度45Pa グルタール固定 ×2,000
Anabaena spiroides sp. 反射電子像(アナベナの鞘が見えている) 化学固定なし　×1,500