2016 Fiscal Year Research-status Report
真空中でのレーザー捕捉を利用したナノ粒子の組成選別
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16K13857
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
相川 清隆 東京工業大学, 理学院, 准教授 (10759450)
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2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / オプトメカニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、量子光学の技術に基づき、単一ナノ粒子のレーザー光中での重心の振動運動を計測することで、その組成を非破壊で分析し、組成毎に資料を分級する技術を創成することを目指している。平成28年度は、既存の実験装置において、様々な材質からなるナノ粒子を捕捉できるように改良し、これらを大気圧下でレーザー光に捕捉できるか、また捕捉後に真空へと移行できるか、について調べた。その結果、調べた10種類の材質のうち、8種類については真空へ移行する際に消失する一方、2種類については安定に真空へ移行できる、という新たな知見を得た。さらに、この2種類の材質のナノ粒子に対しては、振動周波数を測定できることを確認している。従来、シリカのナノ粒子に対する研究が数多く行われてきたものの、その他の材質のナノ粒子を真空中でレーザー捕捉できるか、についてはあまり調べられてこなかったため、今回得られた知見は、真空中にレーザー捕捉した種々のナノ粒子を扱う研究を進めていく基盤をなすものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに10種類のナノ粒子を大気圧下で捕捉できることを見出したという観点からは概ね予想通りに進行していると言える。しかし、これらの粒子のうち8種類については、真空下へ移行した際に消失することが新たにわかったため、そのような粒子に対して真空下での振動周波数を測定するのは困難な状況である。一方、従来知られていたシリカ以外にも、2種類の材質のナノ粒子は真空へ移行できるという新たな知見を得た意義は大変大きいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本来の計画では、平成29年度は材質によってナノ粒子を分級する技術を開発する予定であったが、材質によっては真空への移行が難しいことが判明したため、今後は、真空下でもレーザー光中に捕捉できる2種類の材質のナノ粒子に対し、振動周波数が材質によってどのように変化するのかについて追究すると同時に、その他の8種類の材質のナノ粒子について、真空へ移行できる条件（光強度など）を見出していきたい。
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| Causes of Carryover |
研究を進めた結果、一部のナノ粒子についてレーザー捕捉した状態で真空へ移行することが難しいことが判明したため、購入予定であった光学部品・電子部品の購入を先送りしたことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
真空引き可能な2種類の粒子についてさらなる研究を進めるため、光学部品・電子部品・ナノ粒子試料を購入する予定である。
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