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単一サイクル赤外光パルスを用いた高速赤外吸収分光

研究課題

研究課題/領域番号 15K17475
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関分子科学研究所

研究代表者

白井 英登  分子科学研究所, 分子制御レーザー開発研究センター, 特任助教 (30726237)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード超短光パルス / 赤外吸収分光 / 非線形光学 / 赤外分光 / 超高速分光
研究成果の概要

液相試料における化学反応ダイナミクスを実時間で計測することができるシステムの開発を行った。フィラメンテーション法により発生したコヒーレントな中赤外光パルスと気体を非線形媒質としたチャープパルス上方変換という手法を用い、200から5500 cm-1まで広がった中赤外光を単一ショット(1 ms)で計測することが可能になった。さらに全反射減衰吸収分光を組み合わせることにより、ミリ秒オーダーで生じる液相試料の化学反応ダイナミクスを実時間で観測することが可能になった。今後、生体分子や錯体などにおける反応過程の詳細な解明に役立つことが期待される。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 国立交通大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ultrafast carrier dynamics in Ge by ultra-broadband mid-infrared probe spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      T. -T. Teh, H. Shirai, C. -M. Tu, T. Fuji, T. Kobayashi, and C. -W. Luo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep40492

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultrabroadband Midinfrared Pump-Probe Spectroscopy Using Chirped-Pulse Up-conversion in Gases2015

    • 著者名/発表者名
      Hideto Shirai, Tien-Tien Yeh, Yutaka Nomura, Chih-Wei Luo, and Takao Fuji
    • 雑誌名

      Physcal Review Applied

      巻: 3 号: 5 ページ: 051002-051002

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.3.051002

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generation and Characterization of Phase-Stable Sub-Single- Cycle Pulses at 3000 cm^{-1}2015

    • 著者名/発表者名
      Takao Fuji, Yutaka Nomura, and Hideto Shirai
    • 雑誌名

      IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS

      巻: 21 号: 5 ページ: 8700612-8700612

    • DOI

      10.1109/jstqe.2015.2426415

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultrabroadband mid-infrared spectroscopy with four-wave difference frequency generation2015

    • 著者名/発表者名
      Takao Fuji, Hideto Shirai, and Yutaka Nomura
    • 雑誌名

      Journal of optics

      巻: 17 号: 9 ページ: 094004-094004

    • DOI

      10.1088/2040-8978/17/9/094004

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 超広帯域コヒーレント赤外光を用いた化学反応ダイナミクスの観測2017

    • 著者名/発表者名
      白井英登、野村雄高、古谷裕司、藤貴夫
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学常三島キャンパス、徳島県、徳島市
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Self-Referenced Waveform Measurement of Few-Cycle Mid-Infrared Pulses2016

    • 著者名/発表者名
      H. Shirai, Y. Nomura, and T. Fuji
    • 学会等名
      20th Interbational Conference on Ultrafast Phenomena
    • 発表場所
      Santa Fe, New Mexico United State
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of Electric Field of Few-Cycle Mid-Infrared Pulse by Self-Referencing2016

    • 著者名/発表者名
      Hideto Shirai, Yutaka Nomura, Takao Fuji
    • 学会等名
      Ultrafast Phenomena 2016
    • 発表場所
      Santa Fe Community Convention Center, Santa Fe, New Mexico, USA
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超短中赤外光パルスを用いた新規分光法の開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      白井英登
    • 学会等名
      日本分光学会 先端レーザー分光部会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス本館(東京都目黒区大岡山2-12-1)
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自己参照でのサブサイクル中赤外光パルスの 電場波形計測2016

    • 著者名/発表者名
      白井英登, 野村雄高, 藤貴夫
    • 学会等名
      レーザー学会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市天白区塩釜口1-501)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrabroadband Mid-Infrared Pump-Probe Spectroscopy using Chirped-Pulse Upconversion2015

    • 著者名/発表者名
      Hideto Shirai, Tien-Tien Yeh, Yutaka Nomura, Chih-Wei Luo, Takao Fuji
    • 学会等名
      CLEO2015
    • 発表場所
      San Jose Convention Center San Jose, USA
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気体を用いたチャープパルス上方変換による 超広帯域中赤外ポンプ・プローブ分光2015

    • 著者名/発表者名
      白井英登
    • 学会等名
      国際光年記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学安田講堂(東京都文京区本郷7-3-1)
    • 年月日
      2015-04-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-03-01  

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