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QD法電磁ホーン型・共振器型ESR装置開発と同計測法・解析法の標準化と応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K06304
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関大分大学

研究代表者

小林 正  大分大学, 理工学部, 名誉教授 (30100936)

研究分担者 豊田 昌宏  大分大学, 理工学部, 教授 (00290742)
大賀 恭  大分大学, 理工学部, 教授 (60252508)
金澤 誠司  大分大学, 理工学部, 教授 (70224574)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード電磁ホーン / 電子スピン共鳴 / QD法 / 周波数掃引ESR / 吸収・分散スペクトル / パワースぺクトル / 電磁ホーン型ESR / QIFM / LNA / パワースペクトル / 遷移金属イオン同定法 / QIFM素子 / 周波数掃引ESRスペクトル / 吸収スペクトル / 分散スペクトル / 周波数掃引ESR装置 / ESR吸収・分散スペクトル / ESRパワースペクトル / ESR定量分析法 / 吸収/分散スペクトル / 位相角 / ESR定量分析 / スピンエレクトロニクス / 物性実験 / 誘電体物性 / 計測工学 / 結晶工学
研究成果の概要

K-band QD法電磁ホーン型と共振器型ESR装置を構築しホーン型ESRでは磁場掃引と新規な周波数掃引仕様で計測を行い、位相整合で吸収と分散スペクトルを得た。これよりESR強度評価に最適なパワースペクトルも得た。QD法共振器型ESRの為にTE011モード共振器と生体試料用3次元磁場勾配イメージングコイル付きTMモード共振器を試作して、QD法共振器型ESRも電磁ホーンと同様な成果が得られることを確認した。
計測法とその標準化としてパワースペクトルがESR強度評価に測定に最適な手法であること。QD飽和法で複数不対電子種の同定法と、QD位相法でホスト物質の区別可能な手法を見つけた。特許出願2件。

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1)電磁ホーン採用故にサイズも誘電損失も大きな試料と金属混在試料のESR計測も可能。基礎科学分野への応用と、水処理や生産ラインでの品質管理にも応用できる。(2)当装置と他物理量(例:電気化学測定装置)とのin situ同時計測が可能。(3)QD法と電磁ホーンで広範囲周波数掃引ESR計測が可能で共鳴周波数での吸収・分散と強度評価に最適なパワースペクトルも計測が可能。周波数掃引ESR解析で新しい学問分野が創生される。(4)機能材料 素子開発の工業分野から、当装置と光学測定 同時計測システムで、腫瘍マーカー試薬の開発に、腫瘍マーカーキット計測臨床検査機器として、福祉社会面と経済面で活性化が図れる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [学会発表] 電磁ホーン型ESR装置の開発と応用2019

    • 著者名/発表者名
      小林正,金澤誠司,戸高孝,上田徹,鵜澤佳徳,藤井泰範
    • 学会等名
      2019年電子スピンサイエンス学会(SEST2019)年会 B3-9 11月9日於川崎市コンベンションホール
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電磁ホーン型ESR:透過測定再挑戦2019

    • 著者名/発表者名
      藤井泰範, 鵜澤佳徳, 上田徹, 小林正
    • 学会等名
      2019年電子スピンサイエンス学会(SEST2019)年会 B3-10 11月9日於川崎市コンベンションホール
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] QD法電磁ホーン型ESR装置による試料中の遷移金属イオン種の同定法2019

    • 著者名/発表者名
      小林正,金澤誠司,戸高孝,上田徹,藤井泰範,鵜澤佳徳
    • 学会等名
      第23回ESRフォーラム研究会 O-4 7月20日 於 弘前大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電磁ホーン型ESR装置の高性能化2019

    • 著者名/発表者名
      藤井泰範,鵜澤佳徳,上田徹,小林正
    • 学会等名
      第23回ESRフォーラム研究会 O-5 7月20日 於 弘前大学
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] テレフタル酸 を用いた化学プローブ法による液中ラジカルの測定 -電子スピン共鳴法との比較ー2019

    • 著者名/発表者名
      立花孝介、北野玄武、末永智規、古木貴志、市來龍大、小林正、金澤誠司
    • 学会等名
      2019年度静電気学会春期講演会論文集 2p-5 3月4日東京大学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] QD法電磁ホーン型ESR装置による精密計測と解析2018

    • 著者名/発表者名
      小林正、金澤誠司、戸高孝、上田徹、鵜澤佳徳,小島崇文、藤井泰範
    • 学会等名
      第22回ESRフォーラム研究会 O-7 7月21日 同志社女子大
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマジェットで処理された液中OHラジカルのESR測定2018

    • 著者名/発表者名
      北野玄武、立花孝介、古木貴志、市來龍大、小林正、金澤誠司
    • 学会等名
      電気学会放電プラズマ・パルスパワー合同研究会 ED-12-114 10月26日 大分大
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] MgO単結晶中のMnイオンの挙動について2018

    • 著者名/発表者名
      小林正、金澤誠司、戸高孝、上田徹、水田幸男
    • 学会等名
      電子スピンサイエンス学会 2A01 11月2日 北海道大学
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子スピン共鳴法を用いた液中活性酸素種の測定 ‐プラズマ照射とオゾン吹付けによる違い-2018

    • 著者名/発表者名
      立花孝介、北野玄武、古木貴志、市來龍大、小林正、金澤誠司
    • 学会等名
      応用物理学会九州支部学術講演会講演予稿集 8Ap-9 12月8日 福岡大
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子スピン共鳴法によるプラズマ処理された液中OHラジカルの測定2018

    • 著者名/発表者名
      金澤誠司、古木貴志、馬田裕史郎、赤嶺修一、市來龍大、コチック マレック、小林正
    • 学会等名
      平成30年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Quadrature Detection法共振器型ESRによる測定と解析2017

    • 著者名/発表者名
      小林正、小野澤晃、上田徹
    • 学会等名
      第56回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 周波数掃引ESR装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      小林正、金澤誠司、戸高孝、小野澤晃、豊田昌宏、上田徹
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2016)
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電磁ホーン型電子スピン共鳴(ESR)装置の開発と環境・エネルギー分野への応用2016

    • 著者名/発表者名
      小林正
    • 学会等名
      平成28年度第3回合同研究成果発表会(分野:環境・エネルギー)
    • 発表場所
      大分大学産学官連携推進機構棟セミナー室(大分県大分市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 物理学実験2018

    • 著者名/発表者名
      長屋智之、近藤隆司、小林正
    • 総ページ数
      127
    • 出版者
      学術図書出版社
    • ISBN
      9784780606669
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] ESR装置、イオン種判定方法、及びコンピュータプログラム2019

    • 発明者名
      小林 正
    • 権利者名
      大分大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 電子スピン共鳴測定装置、共振器及び電子スピン共鳴を測定する方法2017

    • 発明者名
      小林正、上田徹、原孝文
    • 権利者名
      大分大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-184933
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] QD法電磁ホーン型ESR装置及びこの装置を使用したESRスペクトルの取得方法2016

    • 発明者名
      小林正、小野澤晃
    • 権利者名
      小林正、小野澤晃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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