材料の特性はその微細構造と密接に関係しており、材料の研究開発において微細構造の解析は欠かせない。透過電子顕微鏡（TEM）は、材料の構造や挙動を原子レベルで観察・分析できる強力な手法である。一方、TEMは電子線を用いるため観察試料を真空中に置く必要があり、材料が実際に使われている環境とは大きく異なる条件での観察となる。そこで求められているのが、実働環境に近い条件下で観察を行う「その場（in situ）TEM観察」技術である。 　例えば、環境・エネルギー問題の解決策として注目される触媒の多くは、ガス雰囲気中・高温下で使用される。私達のグループでは、このような触媒材料のその場観察に向けて、TEM試料ホルダーを用いたその場観察システムを開発した。試料ホルダーは顕微鏡本体から独立しているため、観察対象に合わせた開発・改良を柔軟に行える。さらに、近年の微細加工技術の進歩により、厚さ数mmのホルダー先端部分に複数のパーツを組み込み、様々な環境場を作り出せるようになった。 　本システムとTEMによる各種観察・分析手法を組み合わせることで、触媒を多角的に観察・計測し、実働環境下における材料の微細構造や組成の変化を捉えることができる。これにより、触媒の高効率化・長寿命化・低コスト化のカギとなる反応・劣化メカニズムの解明を目指している。