材料の耐熱強度や機械的強度、耐腐食性等の物理特性を明らかにし、劣化を抑制するための開発を行う上で、材料を実際に使用する環境（実働環境）をTEMの内部に再現し、材料組織の原子レベルの観察・分析を行うことは非常に有用である。しかしながら、現在の最新型の加熱実験用TEMホルダーでも1300℃程度が上限となっている。さらに温度計測法についても制約があり1700℃が上限である。これらは、電極そのものが融けてしまう、という宿命に起因しており、その解決には、『光』を用いた測定に転換する必要がある。本研究では、精密な計算機シミュレーションを用いてTEMホルダーの細いパイプ内部にレンズ光学系のみで構成されるレーザー加熱装置の設計を行い、その実証試験を行った。本研究で開発する装置は、２色式放射温度計を用いることで3000℃における正確な温度測定が可能になっているが、そこで使用する誘電体多層膜光学フィルタの波長特性の影響を最小限にとどめるための詳細な設計と確認実験も行ってある。試料ホルダーの先端部は近年の精密加工技術を用いてタンタル（融点2985℃)で作られた内球面ミラーを用いて光を再集光し、高効率なレーザー加熱ができるようになっている。これを用いて、耐熱材料や切削工具材料に用いられる高融点耐火金属の炭化物（タンタルカーバイド、タングステンカーバイド等）のガスアトマイズ法（直径20μm程度の微粒子による粉末冶金）による生成過程、及び劣化過程をTEM中で再現し、観察できるようになると考えられる。