2014 Fiscal Year Annual Research Report
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25820092
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
小崎 美勇 東京電機大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80550590)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 表面プラズモンポラリトン / 流体 / センサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では表面プラズモンポラリトン（ＳＰＰ）を用いて，流体の観察および分析を行う手法の研究を行った．ＳＰＰは金属表面の自由電子の集団振動とそれに伴う電磁場であるから，電磁波である光波でも励起することができる．光波でＳＰＰを励起する場合には金属表面に接する媒質の屈折率によってＳＰＰ励起の可否が決まるので，媒質センサに応用が可能である．今回の研究では，こういった特徴に加えて対象媒質の屈折率とＳＰＰ励起の間には光源の波長も密接にかかわっていることと，ＳＰＰ励起時に銀薄膜表面で光強度が増強しており散乱効率が高まっていることを利用した異なる媒質の目視判別を行った．ハロゲンランプからの光をピンホールと凸レンズで平行光化し，プリズムを通してその表面に成膜した銀薄膜に照射した．銀薄膜はあらかじめ薬品にて僅かに粗くしており，ＳＰＰが励起した際にはＳＰＰが散乱して光として再輻射するようになっている．今回はエタノール，水，それらの混合液で銀薄膜表面を満たした場合，それぞれ異なる色の放射光を観察することができた．もちろんそれらの溶媒はすべて無色透明である．当初，効率よくＳＰＰを散乱させるための表面の粗さが感度の悪化を招くことからその影響が心配されていた．今回の研究で，視認可能な再輻射光をもたらしうる表面の粗さが試料の判別を不可能にするほどの感度の悪化を招かないことは分かったが，その定量的な評価は今後の課題である．また，銀薄膜法線方向に関する流体分布に関する研究も行っており，今後，各条件と感度の関係等と合わせて研究を推進すれば，微細な流路内の顕微鏡による直接観察など応用が広がると期待している．
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