2010 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ・マイクロレベルの革新的熱物性センシングとその応用
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19106004
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
長坂 雄次 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40129573)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70261196)
田口 良広 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (30433741)
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| Keywords | 熱物性センシング / 高空間・時間分解能 / レーザー計測技術 / マイクロ・ナノスケール熱工学 / 熱・物質移動 |
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| Research Abstract |
平成22年度は最終年度(平成23年度)に計画している「センシング技術の統合による応用実証」を目指し、以下に挙げるセンシング技術の高度化を達成した。
(1) フォトサーマル赤外検知法の適用温度範囲の拡大:超伝導材料への適用を目指し極低温(1.5K)強磁場(7T)での測定が可能なシステムを構築した。
(2) 近接場光学熱顕微鏡の高度化:近接場光学熱物性顕微鏡に適用可能な高感度近接場ファイバーの設計を行った。また、ナノスケール固液界面における拡散現象を観測する手段として、近接場光学プローブを用いた蛍光相関分光法の開発を継続した。固液界面に特徴的な現象の1つとして、界面に沿った2次元的運動に起因する信号を得た。拡散の異方性を取り込んだ計算機シミュレーションではこの結果を再現できず、拡散係数の絶対値の増大と合わせ、界面における静電的な相互作用などの可能性が示唆された。一方、液中でのナノ粒子の回転拡散運動観察による粒子形状の識別についても研究を継続した。2色のレーザを使用することにより、球形粒子とロッド状粒子の識別だけでなく、単体と二量体の識別の精度が大幅に向上し、バイオセンシングへの応用が現実的となってきた。
(3) ソーレー強制レイリー散乱法の高感度化:試料からの散乱光に起因した干渉ノイズを飛躍的に低減するシステムを導入し、高感度なソーレー強制レイリー散乱法を構築した。
(4) リプロン表面光散乱法の高安定化:非常に再現性の高いセンシング技術を構築し、マイクロ・ナノバブル含有水への適用性を明らかにした。
(5)レーザー誘起表面波法の高感度化:レーザー誘起表面波法の信号光を高感度に検知可能なレンズファイバーシステムを構築した。
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