Creation of an innovative time-resolved imaging device based on the principles of controlling both photons and electrons

• Project/Area Number: 24H00313
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 川人 祥二 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (40204763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 香川 景一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30335484) ; 安富 啓太 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (50621661)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥48,490,000 (Direct Cost: ¥37,300,000、Indirect Cost: ¥11,190,000); Fiscal Year 2025: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000); Fiscal Year 2024: ¥21,190,000 (Direct Cost: ¥16,300,000、Indirect Cost: ¥4,890,000)
• Keywords: 時間分解撮像デバイス / バイオ・メディカルイメージング / 光飛行時間計測 / 時間分解近赤外分光 / 蛍光寿命計測

Outline of Research at the Start

本研究では、ピクセル内に入射した単一光子の伝搬を限られた空間内に閉じ込めるための回折と反射による静的制御と、発生した単一光電子をマルチサイトに超高速輸送する動的電界制御を、一つの半導体時間分解ピクセル素子構造によって実現することで、未踏の近赤外光超高速応答、究極的に高い量子効率と変調コントラストを同時に達成する革新的時間分解ピクセルPCEMの概念実証を行うと共に、不可視光(近赤外光)による超精密光飛行時間3次元画像計測、時間分解近赤外分光、細胞内自家蛍光寿命計測等の応用計測において、未踏の極限的分解能と知的機能性を実現しうる革新的多窓時間分解撮像デバイスの創製を目指す。