2015 Fiscal Year Annual Research Report
テラヘルツ領域における世界初の円二色性スペクトル計測への挑戦
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26620021
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
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)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 化学物理 / 加速器 / テラヘルツ/赤外材料・素子 / 計測工学 / 物性実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は近年飛躍的に進展するテラヘルツ領域において、円二色性や光学活性などに代表される円偏光を用いた分析手法の構築に向けた指針を明らかにすることを最終目標としている。
本研究グループが開発してきた電子加速器やクライストロンなどを用いた高強度テラヘルツ光源などの技術を基にして、テラヘルツ領域における円二色性・光学活性計測手法の構築やそのための重要な要素技術である検出器安定化方法、偏光度計測手法、偏光光学素子開発・評価、円二色性計測の重要な基礎技術となるキラル物質の高感度吸収計測手法の確立などを進めていく。
本年度は主に現在構築中の光学活性・円二色性計測システムの高度化のための要素技術の開発を進めた。特に光学活性・円二色性の信号は非常に弱く、かつ偽の信号成分が重畳してくることが知られているため、各光学素子や検出器の高度化や評価は非常に重要である。例えば本年度はテラヘルツ検出器の安定化方法の確立に成功した。用いているテラヘルツ検出器はボロメータなど熱を検出して、強度を計測するものである。この場合検出器近くに人など温度を発生するものがあるだけで、偽の信号を検出してしまう。またテラヘルツ光は水に強く吸収されるため、周囲の温度変化による湿度の変化によってもテラヘルツ強度が変化する。これらの偽の信号成分は微弱な光学活性・円二色性計測において、大きな障害の一つである。そこでできる限り不要な熱・光成分を遮ることのできる検出器システムを開発した。これにより検出器信号のドリフトや人など由来のノイズ成分を大きく削減することに成功した。さらに遮光かつ雰囲気の温度を0.1℃の精度で制御できる光学システムの構築にも成功した。また本測定法の重要なターゲットであるタンパク質水溶液（試料：ヒト血清アルブミン）に関して、0.1～1.5THz付近の吸収係数の決定にも成功した。
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