Cryoシリーズ

PPクライオシリーズ

Quorum Technologies社（クォーラムテクノロジーズ）

　SEMやFIBに取り付けて試料を冷却しながら観察したり、大気非暴露搬送を行うための装置です。
　大気非暴露搬送機構、チャンバー内用冷却ステージ、試料準備室などに対応しており、ソフトウエアによる自動制御機能にも対応していますので自動制御を行いながら観察や加工を行うことができます。試料準備室には、スパッタコーティングや凍結試料割断などの機能もあります。

主な特徴

PP3004

室温での真空装置への試料搬送
不活性ガス/真空状態での試料搬送
既設装置への後付け
グローブボックスへの取付
PP3006へアップグレード可

PP3005

冷却ステージ
アンチコンタミネーター付
オフカラム冷却
LN2冷却されたN2ガス冷却
大容量LN2デュワー
－190℃まで冷却可能
PP3006へアップグレード可

PP3006

大気非暴露搬送
冷却ステージ
アンチコンタミネーター付
オフカラム冷却
LN2冷却されたN2ガス冷却
大容量LN2デュワー
－190℃まで冷却可能

PP3010

大気非暴露搬送
冷却ステージ
アンチコンタミネーター付
オフカラム冷却
LN2冷却されたN2ガス冷却
大容量LN2デュワー
－190℃まで冷却可能
試料前処理室付
スパッタ機能
ソフトウエア制御
LN2スラッシャー

装置概要

　室温での大気非暴露搬送装置、チャンバー内用冷却ステージ、大気非暴露搬送装置と冷却ステージ、試料前処理装置も付属したものなど用途に合わせて選択可能です。

PP3004：大気非暴露搬送装置

　グローブボックス内の試料を不活性ガス環境下または真空環境下で、室温条件においてSEMやFIB、ビームラインなどの真空装置へ試料搬送が可能になります。既設SEMなどへの後付けを行うことで、ロードロック機能を付加させられます。

PP3005：冷却ステージ

　真空装置内で使う冷却ステージ。冷却トラップ(アンチコンタミネーター)が付属するため試料のコンタミを抑えられます。液体窒素で冷却されたドライ窒素ガスを循環させて、ステージや試料を冷却させます。搬送機構がないため、室温下でチャンバー開放し、試料セット後、真空引きを行い、冷却を行います。

PP3006：大気非暴露搬送装置＋冷却ステージ

　PP3004とPP3005を合わせた搬送機構と冷却ステージのセット。グローブボックス内の試料を不活性ガス環境下または真空環境下で、SEMやFIB、ビームラインなどの真空装置へ試料搬送を行い、冷却ステージへ取り付けます。冷却トラップ(アンチコンタミネーター)が付属するため試料のコンタミを抑えられます。液体窒素で冷却されたドライ窒素ガスを循環させて、ステージや試料を冷却させます。

PP3010：大気非暴露搬送装置＋冷却ステージ＋試料前処理装置＋自動制御機構

　PP3006に試料前処理室や自動制御機能などが追加されたシステム。タッチスクリーン経由でシステムを制御して、観察や加工を行います。水分を含んだ試料や凍結が必要な試料を事前に凍結処理をするLN2スラッシャーが付属します。また、試料前処理室では、必要に応じてスパッタも行えます。付属するナイフで凍結試料の割断も行えます。

クライオSEMの必要性

走査型電子顕微鏡（SEM）で、含水試料や電子ビームに弱い試料を観察するためにクライオSEMは最適な手段です。臨界点乾燥法と比較し、より自然に近い状態で試料を観察することができます。

化学固定のデメリット

収縮、歪み、変形、溶液の溶出
機械的損傷：脆い試料は従来の前処理法では壊れやすい
生体試料処理には毒性試薬が固定液や緩衝液として使用
長い処理時間

クライオSEM(物理固定)のメリット

含水試料や電子ビームに弱い試料の観察、加工
氷晶形成による試料の損傷を抑えられる（急速凍結）
経時変化観察に理想的（繰り返し凍結）
高分解能（低真空SEMと比較）
低温割断による情報の増加
迅速な試料前処理（通常5～10分）

冷却機構

　オフカラムの熱交換器(Cryo Heat Exchanger：CHE)は、容量30Lのデュワーによって長時間の冷却を実現します。この冷却機構はPP3005とPP3010Tで共通です。PP3005ではマニュアル制御で、PP3010Tではソフトウエア制御となります。冷却温度は、－190℃まで可能です。

昇華速度

　試料表面に付着した氷を除去するために、一時的に温度を上げて氷を昇華させることもできます。下図は、水蒸気圧曲線と分子運動論に基づいて推定した昇華速度と試料温度の関係です。

この図から、アンチコンタミネーターの温度が十分低いときは、試料温度が－100℃から－90℃付近が昇華に適した温度です。実際に行う際は、短時間昇華させ、どれくらい昇華したかを確認しながら昇華を行う必要があります。

ラインナップ

トランスファーシステム

冷却システム

論文

サステナビリティ・環境科学

Kim et al. (2023) : Magnetically boosted 1D photoactive microswarm for COVID-19 face mask disruption

バイオマテリアル・ナノマテリアル

Chang et al. (2025) : Cultivated Pocillopora acuta coral as a sustainable and effective biomaterial: enhanced osteogenic potential and structural integrity
Mauro et al. (2024) : MoS₂ 2D materials induce spinal cord neuroinflammation and neurotoxicity affecting locomotor performance in zebrafish

高分子・ゲル

Stankiewicz et al. (2025) : Unveiling the crucial morphological effect of non-conducting polymer binders on inorganic-rich hybrid electrolytes
Baiocco et al. (2025) : Organic–Inorganic Multilayer Microcarriers with Superior Mechanical Properties for Potential Active Delivery in Fast-Moving Consumer Goods
Sun et al. (2024) : Modulating proton conductivity through crystal structure tuning in arenedisulfonate coordination polymers
Kotko et al. (2024) : Soft micron-sized polypeptide microgels: preparation, crosslink density, topography and nanomechanics in swollen state
Yin et al. (2024) : New insights into pure zwitterionic hydrogels with high strength and high toughness
Rey et al. (2023) : Interactions between interfaces dictate stimuli-responsive emulsion behaviour
Kim et al. (2023) : Magnetically boosted 1D photoactive microswarm for COVID-19 face mask disruption

食品・植物科学

Wang et al. (2025) : Modulating the interfacial structure of peanut oil body emulsions through different extraction methods: implications for curcumin delivery

電池・燃料電池

Rigby et al. (2025) : Impact of the pore structure on non-wetting phase distribution and gas phase mass transport within cathode-side catalyst layers of PEM fuel cells
Busà et al. (2021) : The effects of ambient storage conditions on the structural and electrochemical properties of NMC-811 cathodes for Li-ion batteries