月面で元素と鉱物を同時に計測するプラズマ発光・ラマン散乱光ナノ秒分光装置の開発

• Project/Area Number: 23K25921
• Project/Area Number (Other): 23H01225 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 長 勇一郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00737687)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 和夫 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (70637131)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000); Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2023: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
• Keywords: ラマン分光 / レーザー誘起プラズマ発光分光法 / 惑星探査

Outline of Research at the Start

本研究計画では、レーザ誘起プラズマ発光分光装置と時間ゲート型ラマン分光計を融合・発展させ、(1) 単一の光学系で元素と鉱物を同時計測し、(2) ナノ秒単位の時間分解分光により蛍光と迷光を除去し、(3) その場で表面増強ラマン散乱を可能にする試料前処理技術を開発する。これにより、プラズマ生成初期の不安定な発光、ラマン信号の微弱さ、迷光に対する脆弱性という惑星探査用LIBS・ラマンの実用上の問題を一掃することを目指す。小型の機器を組み合わせることで宇宙用機器としての実現性を担保しつつ、その分析能力を引き上げることで、次世代の月面探査装置の原理実証を行う。