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2019 Fiscal Year Research-status Report

触診型テラヘルツグローブの創出と新規低侵襲検査応用

Research Project

Project/Area Number 19K22099
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

河野 行雄  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90334250)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Keywordsテラヘルツ
Outline of Annual Research Achievements

近年、電波と光の中間に位置するテラヘルツ(THz)波による可視化技術を用いた検査分析が着目されている。THz波は高い透過率と解像度を併せ持ち、有機物の指紋スペクトルを有することから、食料品や医薬品の非破壊品質検査等の応用が期待されている。一般的な平面型カメラは2次元平面上の画像を得ることに適している。しかしながら,現実的な測定対象は3次元的な曲面形状を持つことが多いものの、3次元曲面形状の撮像に向けては、測定系の大規模化・煩雑化や,測定対象の制限,測定時間の増加などの課題がある。
以上を背景として、本研究では、任意の形状の測定対象を,所望の場所で簡便に検査することができる、人の指や手に装着可能な“触診型THz検査グローブ”の創出を目的とする。これにより、今までネックであった測定対象の制限や大規模な測定系を必要としない検査応用の実現が期待できる。
当該年度では、やわらかさを有するTHzセンサの開発を行った。電極、センシング材料、基板すべてをフレキシブル素材にし、センサを作製した。作製したデバイスの電流-電圧特性とTHz応答特性の測定結果より、フレキシブル素材の使用による性能劣化がないことを確認した。また、グローブにTHzセンサを装着した形での使用を想定した反復引張試験や圧縮試験を通して、このデバイスの耐久性を示すことができた。以上から、触診型THzグローブに向けた基礎特性を確認することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度の目標は、検査グローブに適したセンサの各種材料検討であったが、その前提となるのが適度なやわらかさである。その開発は達成されたため、研究は順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後は、応用に向けた取り組みを行い、用途に応じてセンサ研究に立ち返りながらその知見をフィードバックする。

  • Research Products

    (35 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 15 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Flexible terahertz imaging systems with single-walled carbon nanotube films2020

    • Author(s)
      D. Suzuki and Y. Kawano
    • Journal Title

      Carbon

      Volume: 162 Pages: 13-24

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2020.01.113

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Terahertz detection with an antenna-coupled highly-doped silicon quantum dot2019

    • Author(s)
      Takuya Okamoto, Naoki Fujimura, Luca Crespi, Tetsuo Kodera, and Yukio Kawano
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 18574-1-18574-6

    • DOI

      10.1038/s41598-019-54130-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] テラヘルツ帯周波数可変型プラズモニックプローブとフレキシブル・ウェアラブルイメージャー2019

    • Author(s)
      菅谷 俊夫、河野 行雄
    • Journal Title

      OPTRONICS

      Volume: 5 Pages: 73-78

  • [Presentation] Nano-carbon bendable terahertz camera: a tool for multi-view inspection2020

    • Author(s)
      Y. Kawano
    • Organizer
      1&2D Materials International Conference and Exhibition
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] フレキシブル・ウェアラブル広帯域光・テラヘルツカメラと分析検査応用2020

    • Author(s)
      河野 行雄
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会企画シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Nano-Carbon Flexible Photonics and Plasmonics for Terahertz and Infrared Applications2019

    • Author(s)
      Y. Kawano
    • Organizer
      10th A3 Symposium on Emerging Materials: Nanomaterials for Electronics, Energy and Environment
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nano-Carbon Flexible Camera and Frequency-tunable Plasmonic Imager2019

    • Author(s)
      Y. Kawano
    • Organizer
      5th International Symposium on Microwave/Terahertz Science and Applications (MTSA2019)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Remote Selective Liquid Inspection with Carbon Nanotube Terahertz Imagers2019

    • Author(s)
      Meiling Sun
    • Organizer
      44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Carbon Nanotube Film Terahertz Detectors with Multiple PN Junctions2019

    • Author(s)
      Ryogo Utaki
    • Organizer
      44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Multi-view Terahertz Imagers with Flexible Carbon Nanotube Film Arrays2019

    • Author(s)
      Kou Li
    • Organizer
      44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Non-invasive Bio-imager Based on Frequency-tunable Terahertz Plasmonics2019

    • Author(s)
      Y. Kawano
    • Organizer
      10th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nano-carbon flexible terahertz camera for multi-view inspection2019

    • Author(s)
      Y. Kawano
    • Organizer
      Graphene 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ナノカーボン材料によるフレキシブル・ウェアラブルテラヘルツ・赤外帯カメラとマルチビュー画像検査技術2019

    • Author(s)
      河野 行雄
    • Organizer
      電子情報技術産業協会先端イメージングデバイス・技術分科会
    • Invited
  • [Presentation] 2次元フレキシブル広帯域光検出センサー2019

    • Author(s)
      河野 行雄
    • Organizer
      日本金属学会研究会「光を用いた生体情報イメージング」
    • Invited
  • [Presentation] ナノカーボンテラヘルツ帯カメラとフレキシブル・ウェアラブル分析2019

    • Author(s)
      河野 行雄
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会シンポジウム「ナノカーボン・原子層物質の新展開と将来展望」
    • Invited
  • [Presentation] フレキシブルテラヘルツイメージング技術の開発と産業・医療応用2019

    • Author(s)
      河野 行雄
    • Organizer
      日本学術振興会マイクロビームアナリシス第141委員会第177回研究会
    • Invited
  • [Presentation] カーボンナノデバイスによるフレキシブル・ウェアラブルテラヘルツ帯カメラと全方位画像検査2019

    • Author(s)
      河野 行雄
    • Organizer
      テラヘルツテクノロジーフォーラム・2019 年度講演会
    • Invited
  • [Presentation] ナノカーボン材料によるフレキシブル・ウェアラブルテラヘルツ帯カメラとマルチビュー画像検査技術2019

    • Author(s)
      河野 行雄
    • Organizer
      テラヘルツ波科学技術と産業開拓第182委員会
    • Invited
  • [Presentation] Remote and Real-time Monitoring on Chemical Reaction with Flexible Carbon Nanotube Terahertz Imagers2019

    • Author(s)
      Meiling Sun
    • Organizer
      2019 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Easy-printable Transfer Method of Carbon Nanotube Thermal Sensor for Passive and Noninvasive Human Motion Monitoring2019

    • Author(s)
      Yu Tokumoto
    • Organizer
      2019 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Remote Liquid Sensing by a Multi-Angle Passive Scanner with Flexible Carbon Nanotube Films2019

    • Author(s)
      Ryogo Utaki
    • Organizer
      2019 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ubiquitous around view photo-thermal monitoring system with flexible carbon nanotube2019

    • Author(s)
      Kou Li
    • Organizer
      2019 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カーボンナノチューブ検出器アレイを用いたテラヘルツ三次元形状判別2019

    • Author(s)
      和田 翔太
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 小型テラヘルツ測定系を用いた化学反応のリモート・リアルタイムモニタリング2019

    • Author(s)
      徳本 悠
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] ナノカーボン材料によるテラヘルツ内視鏡の開拓と 広角非破壊検査応用2019

    • Author(s)
      湯浅遼一
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 高感度テラヘルツ波検出に向けたPN接合型カーボンナノチューブセンサーの熱電設計2019

    • Author(s)
      卯滝 崚伍
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 光源搭載型携帯式アラウンドビューカメラの創出と工業製品の高速全方位非破壊画像計測への応用2019

    • Author(s)
      李 恒
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] Stretchable Terahertz Imagers for Wearable Bio-monitoring Applications2019

    • Author(s)
      Yu Tokumoto
    • Organizer
      44th International Conference on Infrared, Milimeter, and Terahertz Waves
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Easy-printable Transfer Method of Carbon Nanotube Thermal imager for Passive and Noninvasive Human Motion Monitorin2019

    • Author(s)
      徳本 悠
    • Organizer
      11th Multidisciplinary International Student Workshop
  • [Presentation] In-line Remote Medicine Inspection with Flexible Terahertz Imagers2019

    • Author(s)
      孫 美玲
    • Organizer
      12th Multidisciplinary International Student Workshop
  • [Presentation] Multifunctional around-view monitoring robots for ubiquitous social safety-net system2019

    • Author(s)
      李 恒
    • Organizer
      11th Multidisciplinary International Student Workshop
  • [Presentation] 高感度立体テラヘルツ画像計測の実現に向けたナノカーボン材料の光熱電物性探求と任意三次元形状に形成可能な薄膜集積撮像シート への応用2019

    • Author(s)
      李 恒
    • Organizer
      テラヘルツ科学の最先端Ⅵ
  • [Presentation] Self-driving Carbon Nanotube Film-based Omnidirectional Infrared Endoscope2019

    • Author(s)
      Roichi Yuasa
    • Organizer
      2019 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • Int'l Joint Research
  • [Book] グラフェンから広がる二次元物質の新技術と応用2019

    • Author(s)
      李 恒,菅谷 俊夫,河野 行雄
    • Total Pages
      558
    • Publisher
      NTS出版
    • ISBN
      978-4-86043-663-6 C3042
  • [Book] 次世代熱電変換材料・モジュール開発と信頼性―熱電発電の黎明―2019

    • Author(s)
      李 恒,河野 行雄
    • Total Pages
      341
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4-7813-1492-1

URL: 

Published: 2021-01-27  

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