| 研究概要 |
本研究の目的は,我々が提案し画像再構成原理の実験的検証に成功しているスリット型プローブを用いた近接場顕微鏡システムに関して,本システムより得られる信号及び画像の定量的評価,そして,検査対象の屈折率分布,電界方向に対する物体応答の異方性分布といった物理パラメーターの画像化を,ミリ波,サブミリ波帯で実施することである。本研究で得られた成果の概要を以下に示す。
画像の定量的評価をより精密に実施するために,波長よりも大きな構造に起因する不要な測定値の揺らぎ(ばらつき)を低減するため新型試料台提案し,本構造の設計,製作,特性評価をミリ波帯で行った。その結果,本ハードウエアの改善により,測定値の揺らぎを従来の1/10に低減することに成功した。本結果は,検査対象の屈折率分布を小数点1桁以下の精度で,しかも波長よりも十分小さい分解能で明らかにできる可能性を示すものである。また,得られる信号と物理パラメーターとの関係を明らかにするために,プローブと検査対象との相互作用を記述する電気的等価回路を新たに構築し,その妥当性を実験,有限要素法によるシミュレーションの両者により確認することに成功した。
スリット型プローブより得られる信号と画像化すべき異方性分布との関係を二次元の屈折率楕円体の理論を組み込んだ投影行列を用いて定式化し,逐次近似法の一種であるブロック勾配法による画像再構成,画像取得を試みた。等方的な応答を示す金属,極めて大きな異方性を示すワイヤーグリッド,そして異方性誘電体結晶として代表的なリチウムニオブ酸結晶を対象とした計測をミリ波帯で実施し,物体異方性を観測波長の1/10以下の分解能で画像化することに成功した。
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