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2015 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質機能発現の解明を目指した高強度テラヘルツ時間分解分光システムの開発

Research Project

Project/Area Number 26286083
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

黒田 隆之助  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 分析計測標準研究部門, 主任研究員 (70350428)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 真人  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 分析計測標準研究部門, 主任研究員 (30386643)
平 義隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 分析計測標準研究部門, 研究員 (60635803)
坂上 和之  早稲田大学, 高等研究所, 助教 (80546333)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsテラヘルツ / 光源技術 / 分光技術 / 加速器 / 高性能レーザー
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、小型加速器による高強度テラヘルツ生成手法を確立し、その特性を詳細に計測することができた。特にパルス強度・集光特性・偏光・スペクトルを評価することで原理通りに動作していることを確認した。非常にパルス強度が強く、スペクトルも広いため、タンパク質試料の詳細計測に非常に有効な光源を構築することができた。また、時間領域分光システムに関しても時間同期の向上などを行うことで、詳細な計測を可能とすることができた。また、タンパク質計測に関しては、テラヘルツバンドパスフィルター(0.1~1.5THz)を用いた水溶液試料の計測を実施した。サンプルとしては、ヒト血清アルブミン(HSA)及び、各種イオン(硝酸や硫酸、Li等)の計測を用い、濃度を変化させて吸光度から、吸収係数を見積もることに成功した。次年度以降のタンパク質試料における水和状態の詳細解析に向けて万全の準備が整った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

水溶液でのタンパク質計測に成功しており、システム開発もおおむね順調に進捗している。ただ、高いピーク強度故の検出器ダメージの問題は、引き続き対策が必要となっている。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、EOサンプリングシステム開発及びタンパク質水溶液サンプルの計測を実現させていく予定である。タンパク質計測に関しては、ヒト血清アルブミンと各種イオンとの関係性及び測定結果から、その水和状態を推測していく。

Causes of Carryover

テラヘルツ検出器がノイズ等でダメージを受けるリスクがあり、そのリスクを低減する対策を実施する必要が生じたため、次年度にさらなる検討を進める。

Expenditure Plan for Carryover Budget

ダメージを受けた検出器等への補修改良等を実施する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] バーバー原子力研究センター(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      バーバー原子力研究センター
  • [Journal Article] Generation of radially polarized high energy mid-infrared optical vortex by using of a passive axially symmetric ZnSe waveplate2015

    • Author(s)
      Toshitaka Wakayama, Hiroki Oikawa, Atsushi Sasanuma, Goki Arai, Yusuke Fujii, Thanh-Hung Dinh, Takeshi Higashiguchi, Kazuyuki Sakaue, Masakazu Washio, Taisuke Miura, Akihiko Takahashi, Daisuke Nakamura, Tatsuo Okada, Motoki Yonemura, Yukitoshi Otani
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 107 Pages: 081112

    • DOI

      http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/107/8/10.1063/1.4929686

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 産総研Sバンド小型リニアック施設における高強度テラヘルツ波を用いた利用研究2016

    • Author(s)
      黒田 隆之助、平 義隆、田中 真人、豊川 弘之
    • Organizer
      分子研研究会「高輝度・高強度赤外光源の現状と今後の展開」
    • Place of Presentation
      岡崎市
    • Year and Date
      2016-02-11
  • [Presentation] テラヘルツ波パワーの絶対値測定による電子ビーム診断2016

    • Author(s)
      平義隆、飯田仁志、木下基、坂上和之、黒田隆之助
    • Organizer
      分子研研究会「高輝度・高強度赤外光源の現状と今後の展開」
    • Place of Presentation
      岡崎市
    • Year and Date
      2016-02-11
  • [Presentation] Development of the high-power THz spectroscopy and imaging systems on the basis of an ultra-short electron linac2016

    • Author(s)
      R. Kuroda
    • Organizer
      APSRC-TSRP-2016
    • Place of Presentation
      ムンバイ(インド)
    • Year and Date
      2016-01-06
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 加速器における実用フォトカソード電子源とその応用2015

    • Author(s)
      黒田 隆之助
    • Organizer
      第11回励起ナノプロセス研究会
    • Place of Presentation
      淡路市
    • Year and Date
      2015-12-21
  • [Presentation] コヒーレントテラヘルツ放射パワーの絶対値測定による電子ビーム診断2015

    • Author(s)
      平義隆
    • Organizer
      ビーム物理研究会2015、
    • Place of Presentation
      東海村、いばらき量子ビーム研究センター
    • Year and Date
      2015-11-27
  • [Presentation] Intense THz Generation by a Coherent Cherenkov Radiation2015

    • Author(s)
      K. Sakaue, M. Mizugaki, M. Nishida, M. Washio, R. Kuroda, Y. Taira
    • Organizer
      WIRMS2015
    • Place of Presentation
      ニューヨーク(アメリカ)
    • Year and Date
      2015-10-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 傾き制御電子バンチによるコヒーレントテラヘルツ光発生2015

    • Author(s)
      坂上和之、西田万里子、水柿将貴、鷲尾方一、浦川順治、黒田隆之助、平義隆
    • Organizer
      第12回日本加速器学会年会
    • Place of Presentation
      敦賀
    • Year and Date
      2015-08-05
  • [Presentation] K. Sakaue, M. Washio, J. Urakawa.2015

    • Author(s)
      Recent progress in photo-cathode rf electron gun as a pulsed radiation source
    • Organizer
      ICRR2015
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-05-26
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電磁波発生装置及びその方法2015

    • Inventor(s)
      坂上 和之 他
    • Industrial Property Rights Holder
      坂上 和之 他
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-177795
    • Filing Date
      2015-09-09

URL: 

Published: 2017-01-06  

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