2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25709028
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
久武 信太郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (20362642)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | テラヘルツ波 / 周波数領域分光法 / 高分解能分光 / 物質同定 |
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| Research Abstract |
本研究では、申請者独自の自己ヘテロダイン型検出技術を発展させることで、THz 周波数領域変調分光システムを世界に先駆けて開発することを目的としている。50 GHz~2 THz程度の周波数領域において、これまではスペクトルの比較(算術差分)から求めていた差スペクトル計測に初めてロックイン検出を導入 し、1 桁以上の感度向上を実現する。これまで達成できていないppmオーダの微量物質同定や高コントラスト分析化学イメージングを実証 することで、次世代THz分光計測の開拓に貢献する。H25年度はまず、自己ヘテロダイン型THz-FDSの最適化に取り組んだ。計画に記載した手法により、干渉系の最適化を実現することに成功した。これにより、レーザの位相雑音の影響を受けず高精度にTHz波の位相を計測することが可能となったが、新たな問題が生じた。すなわち、光ファイバの僅かな光吸収による温度変動が、THz波位相計測に不要なドリフトを生じさせる現象である。これは当初予想することができなかった。そこでH25年度の後半は、差動型の検出法を新たに考案した。新たに提案する手法により、ファイバ系固有のゆらぎは完全に除去され、フリーランニングレーザと光ファイバ系から構築されたシステムであるにもかかわらず、電気系と同じ精度でTHz波位相の計測が可能となる見積もりを得た。
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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
当初の計画どおりの手法で、干渉計の最適化に成功したが、予期せぬ問題に直面した。しかし、直面した問題を回避する手法を研究期間内に考案し問題回避の目処がたった。予期せぬ問題に対応出来、数値的にも目標を達成していることがから概ね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、周波数校正と変調分光への展開に進む。H25年度に当初計画にはない手法により電気系と同等の位相測定精度が達成されたので、周波数校正においてもこの技術を応用する。これにより、当初研究計画よりも高い精度が期待できるため、周波数校正の評価方法を見直す。変調分光への展開に関しては当初計画通り進める予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予期せぬ問題の解決を優先したため、当初予定していた最適化された干渉計の精度の評価までは進展することができなかったため。
予期せぬ問題を解決した系において、達成される位相計測の精度を評価する実験等（これらは当初H25年度に行う予定であった）に使用する予定である。
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