| Project/Area Number |
21K18709
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Kumada Akiko 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20313009)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 正寛 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40805769)
藤井 隆 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (60371283)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | 電界計測 / 二次高調波 / ラプラス場 / 逆計算 / 位相整合 / DC-SHG / プラズマ計測 / 短パルスレーザ |
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| Outline of Research at the Start |
気体中における電界誘起第二次高調波を利用した電界計測法（E-FISHG法）は瞬間的な光電界を極めて強くすることでχ(3)は小さくとも大きな分極の非線形項（すなわち高感度出力）が期待できるという手法であり、理想的な電界計測技術を実現できるポテンシャルをもつ。現在、一点、もしくは一次元の測定にとどまっているうえ、ポアッソン場への適用可能性の検証、レーザプラズマによる擾乱の影響の議論はなされていない。本研究では具体的には(1)三次元電界分布測定技術の確立、(2)量子化学計算によるχ(3)の導出による適応場の拡大を行うとともに、(3)短パルスレーザの大気伝搬時の非線形現象の特性把握について研究を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
The aim of this study is to realise an ideal electric field measurement method that can measure the three-dimensional distribution of the vector components of the electric field in Laplace and Poisson fields non-contact, non-invasively and with high spatial resolution, using the electric field-induced second harmonic generation (E-FISHG) due to the third-order non-linear susceptibility of gas polarisation. The SH is generated by focusing a laser beam with a lens to a sufficient intensity, and a data sequence is obtained by translating the lens and shifting the focus in the direction of laser propagation, and then performing a reverse calculation based on the laser beam shape information that has been measured or calculated in advance,to spatially resolve the applied electric filed in the beam propagation direction as well.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究においてはレーザ光のパルス幅・強度と、対象媒体への擾乱の大きさ、及び期待される感度の関係を、実験とシミュレーションを通じ、定量的に把握した。、測定法としてもっとも重要な事案である、正確な測定が行える適用範囲と、各範囲において達成できるスペックを明確化することができた。非侵襲で高い分解能で電界を測定できる手法であることから、放電機構の解明、放電利用機器の一層の効率化、非線形絶縁材を用いた絶縁設計技術の確立に資するものである。
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