スクイズド光を用いた新規な液相微小空間及び界面分光計測法の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750712
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 火原 彰秀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30312995)
• Keywords: 液液界面計測 / 光ヘテロダイン法 / スクイズド光 / 微小空間化学 / 微小流路

Research Abstract

ガラス基板上に加工した微小流路を化学実験室として利用する研究を進めているが、微小空間の微小信号から分子の振る舞いを知ることは非常に困難である。本研究では、スクイズド光源の低ノイズ特性を活かした、微小空間の溶液界面を観測するための光ヘテロダイン分光法を開発することを着想した。具体的には、以下2点を研究の目的とした。1.第二高調波発生によるスクイズド光を利用したヘテロダイン法を開発する。2.スクイズド光ヘテロダイン法を微小空間の液液界面で実現し、輸送現象などを直接観測する。
1.スクイズド光ヘテロダイン法第二高調波発生によるスクイズド光利用のため、変換効率の高いフェムト秒レーザーを用いたヘテロダイン装置を試作したが、光損失や光学部品の固定の問題で未だスクイズド光は得られていない。光学系全体を一つの構造上に固定する必要があることが分かり、現在の知見をもとに新たな装置を今後試作する予定である。
2.微小空間液液界面計測微小流路中における液液界面の計測を目的としているが、ヘテロダイン測定のためには、光の入射方向に対して垂直な界面を形成しなければならない。しかし、微小空間においては界面張力が重力に比べ大きく寄与するため、液液界面全体がメニスカス状になり界面が曲がってしまう。そこで、微小空間における濡れ性を制御する加工法を考案し、光入射方向に垂直な界面を微小流路中に形成することに成功した。この界面でヘテロダイン測定を行い、液液界面由来の信号を得ることにも成功している。今後スクイズド分光のだめの低光損失を実現するために、表面精度を向上させる加工法を検討していく。