レーザー技術と光通信技術の融合による高感度同位体分光法の探索

• 研究課題/領域番号: 15H03756
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 坂井 三郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 生物地球化学研究分野, 技術研究員 (90359175)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: レーザー分光 / 中赤外 / 安定同位体 / 同位体 / ファイバ / 軽元素 / レーザ分光

研究成果の概要

本研究では「半導体レーザー」技術と「光ファイバデバイス」技術の融合による同位体分子種の中赤外レーザー・ファイバ分光装置の開発を目指した。中赤外量子カスケードレーザー、中赤外ファイバ、中赤外コリメータ、小型セル、中赤外受光器を備えたプロトタイプのレーザー発振・受光試験の結果、小型セルによるフリンジの増大という課題を残したものの、中赤外ファイバ・コリメータを介した量子カスケードレーザー発振・受信自体は良好な結果が得られた。このことから、光学レンズ系によらない、ファイバシステムの構築が中赤外域においても十分に可能であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] A Practical Cryogen-Free CO2 Purification and Freezing Technique for Stable Isotope Analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai, S. and Matsuda, S.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 89 号: 8 ページ: 4409-4412
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.7b00544
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High-Precision Simultaneous 18O/16O, 13C/12C, and 17O/16O Analyses for Microgram Quantities of CaCO3 by Tunable Infrared Laser Absorption Spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai Saburo、Matsuda Shinichi、Hikida Toshihide、Shimono Akio、McManus J. Barry、Zahniser Mark、Nelson David、Dettman David L.、Yang Danzhou、Ohkouchi Naohiko
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 89 号: 21 ページ: 11846-11852
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.7b03582
  • 査読あり / 国際共著