新奇高強度中赤外光源の開発とDNA塩基の脱励起メカニズム

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K13620
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 宮崎 充彦 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (00378598)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 中赤外レーザー / 超音速ジェット / 赤外分光

Outline of Annual Research Achievements

本研究はCdSe結晶中での差周波発生を利用し、18~10 μm（550～1000 cm-1）の指紋領域の赤外分光を可能にする新たな中赤外領域のコヒーレント光源の開発、およびその超音速ジェット冷却した分子に対する赤外分光への応用を目的としている。
27年度は、光源開発を目的として赤外光発生に用いる非線形結晶、CdSe結晶の購入、および励起光源の改良を行なった。配当額が当初申請額よりもかなり減額されこと、および為替レートの変動によりCdSe結晶の購入に時間を要したため、結晶の入手が当初予定より遅れた。従って、27年度は主として、励起光源のビーム品質の向上に取り組んだ。また、中赤外分光に用いるZnSe製の光学部品の購入を進めた。
なかでも、可変3μm光の出力およびビームモード向上のために、色素レーザーのメインアンプのキャピラリーセルを側方片面ポンプから両面ポンプへと改造を行なった。ポンプ光を分割し、キャピラリーセルを前後両面からの励起とし、色素濃度の調整などを行なった結果、波長可変3ミクロン光出力の約20%の上昇を達成できた。またビームモードも向上したと考えている。これらは、差周波発生の効率向上に重要である。
一方で、もう一つの励起光である2ミクロン光の改良については、発振器部分のエタロンの調整などに一定の進歩は見られたが、出力の向上などはあまり順調には進捗せず、28年度の課題として残った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

CdSe結晶の入手が遅れたことはあるが、当初、当該年度中に光源開発を終えたいと考えていたところで励起光源の一部の改良に止まったため上記の評価とした。

Strategy for Future Research Activity

本年度は昨年度の進捗を補うために、早急に赤外光源の開発を進めたい。
もう一つのポンプ光である2ミクロン光の改良を進めたうえで、CdSe結晶による中赤外光の差周波発生を行う。また結晶角度の制御プログラムの改良を進める。
その後、超音速ジェット赤外分光への応用を目指す。

Causes of Carryover

研究の進捗に遅れが見られたことから、次年度分の経費と併せて改めて利用する方が有効に経費を利用できると考えたため、繰り越しを行なった。
28年度の予算額がさほど大きくないため、わずかであるとはいえ研究を進める上で有用であると考えられる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度における光源開発に必要とされる、光学部品などの購入に充てる予定である。