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レーザー光放射圧に基づく光泳動動的光散乱法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 06555009
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関北海道大学

研究代表者

朝倉 利光  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70001188)

研究分担者 原田 康浩  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80198928)
岩井 俊昭  北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (80183193)
魚住 純  北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (50184982)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1995年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード光放射圧 / 動的光散乱 / ブラウン運動 / 光泳動 / Fokker-Planck方程式 / 多重散乱 / 後方散乱エンハンスメント / 光拡散方程式 / 微粒子計測
研究概要

レーザー光の放射圧によって誘起される微粒子分散媒質の運動形態変化とそれに依存する散乱光の時空間特性を理論・シミュレーション・実験により解析し、その結果をもとに光放射圧を利用する新しい光散乱粒子計測法の可能性を検討した。また、光放射圧によって凝集状態にある微粒子系からの光錯乱を多重散乱現象ととらえ、その影響が顕著に現われる後方散乱光の時空間統計特性を理論・シミュレーション・実験により解析した。その主要な成果は以下に集約される。
1.光放射圧によるブラウン運動抑制効果 レーザービームの強度匂配に起因する放射圧成分により、微粒子はレーザービームに捕捉されてブラウン運動が抑制され、散乱光強度のゆらぎはゆっくりとしたものになる。その粒径依存性およびレーザーパワー依存性が散乱光強度ゆらぎの時間関数において明らかし、それを指標とする粒径計測法の可能性を示した。
2.光放射圧による微粒子駆動現象 光散乱現象に起因する放射圧成分により、液体中の微粒子はビーム伝播方向に一定速度で駆動されることが明らかとなった。また、その速度およびその空間分布の粒径依存性を明らかにし、放射圧により誘起される粒子駆動現象を利用した粒径式別法の可能性を示した。
3.後方多重散乱光の時空間特性 多重散乱媒質にコヒーレントな平面波を照射したとき逆反射方向に強度ピークが現れる現象、すなわち後方散乱エンハンスメントに関して、その空間分布の粒径および偏光依存性を明らかにするとともに、その現象が媒質中でたどる光の光路長分布に支配されることを明らかにした。また、散乱光強度ゆらぎの時間特性に関してこの方向で速いゆらぎが観測される原因が、全く同様に多重散乱光の媒質中での散乱過程によって説明できることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Yasuhiro Harada: "Effects of the laser radiation pressure in photon correlation spectroscopy" Optics Communications. 107. 161-169 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiaki Iwai: "Monte Carlo simulation for weak localization of light based on Rayleigh-Debye scattering" Conference Abstract of MUSCLE7. 82-83 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原田康浩: "レーザー放射圧誘起フリージング現象" 光学. 24. 153-158 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiaki Iwai: "Numerical analysis on enhanced backscatterings of light based on Rayleigh-Debye scattering theory" Optical Review. 2. 413-419 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 原田康浩: "動的光散乱における光放射圧の影響-双極子近似に基づく解析とシミュレーション-" 電子科学研究. 3. 78-82 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiro Harada: "Radiation forces on a dielectric sphere in Rayleigh scattering regime" Optics Communications. (to published). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 朝倉利光: "光散乱計測-レーザーを用いた散乱現象の産業応用-" (財)レーザー技術総合研究所, 53 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Harada and T.Asakura: "Effects of the laser radiation pressure in photon correlation spectroscopy" Opt. Commun.107. 161-169 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Harada and T.Asakura: "Theoretical study on effects of the laser radiation pressure in photon correlation spectroscopy" Meeting Digest of Topical Meeting of the International Comminssion for Optics (Frontiers in Information Optics). 356. (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, H.Furukawa, and T.Asakura: "Monte Carlo simulation for weak localization of light based on Rayleigh-Debye scattering" Conference Abstract of MUSCLE7. 82-83 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Harada: "Radiation pressure-induced freezing" Jpn. J.Optics. 24. 153-158 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai, H.Furukawa, and T.Asakura: "Numerical analysis on enhanced backscatterings of light based on Rayleigh-Debye scattering theory" Opt. Rev.2. 413-419 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Harada, T.Yamashita, and T.Asakura: "Effects of the laser radiation pressure in dynamic light scattering-theoretical analysis and computer simulation based on the dipole approximation of particles-" Denshi Kagaku Kenkyu. 3(in Japanese). 78-82 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Harada and T.Asakura: "Radiation forces on a dielectric sphere in the Rayleigh scattering regime" Opt. Commun.(to be published). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishii, T.Iwai, and T.Asakura: "Angular dependence of enhanced backscattering of light by the Brownian dynamics under the diffusive transport theory of photon" J.Opt. Soc. Am. A. (submitted for publication).

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishii, T.Iwai, and T.Asakura: "Space-time properties of the enhanced backscattering from highly disordered media" Proc. 17th Congress of the International Commission for Optics. (submitted).

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Iwai,F.Furukawa et.al: "Numerical analysis on enhanced backscatterings of light based on Rayleigh-Debye scattering theory" Optical Review. 2. 413-419 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 原田 康浩: "動的光散乱における光放射圧の影響 -双極子近似に基づく解析とシミュレーション-" 電子科学研究. 3. 78-82 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Harada and T.Asakura: "Radiation forces on a dielectric sphere in Rayleigh scattering regime" Optics Communications. (to be published). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 朝倉 利光: "光散乱計測-レーザーを用いた散乱現象の産業応用-" (財)レーザー技術総合研究所, 53 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Harada: "Effects of the laser radiation Pressure in photon correlation spectroscopy" Optics Communications. 107. 161-169 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Harada: "Theoretical study on effects of the laser radiation pressure in photon correlation spec-troscopy" Meet.Digest Top.Meet.ICO. 356-356 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 原田 康浩: "レーザー放射圧誘起フリージング現象" 光学. 24. 153-158 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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