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広帯域テラヘルツパルス電力の精密測定技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K06403
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 計測工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

飯田 仁志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (40392584)

研究分担者 木下 基  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (00415671)
研究協力者 黒田 隆之助  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードテラヘルツ波 / パワーセンサ / 広帯域測定 / 定量測定 / 校正 / 不確かさ / カロリーメータ / 広帯域パワー校正 / テラヘルツ吸収体 / テラヘルツ時間領域分光 / テラヘルツ / 広帯域パワー測定 / カロリメータ / 吸収体 / 減衰器 / テラヘルツ/赤外材料・素子 / 計測工学
研究成果の概要

本研究では、テラヘルツ波技術発展の課題となっていた広帯域パワーの高感度絶対測定を実現した。センサーに不可欠な広帯域吸収帯を開発し、それを実装した高感度カロリーメータによって常温において100 GHzから3 THz以上の周波数範囲において数十ナノワット以上のパワーを定量的に定め得ることを示した。本成果によって信頼性が保証された広帯域テラヘルツパワーの測定が可能になり、テラヘルツパルス波を用いた分光やイメージングなどの応用技術の発展に多大な貢献ができる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

テラヘルツ波の産業応用が期待されているが、本質的に広帯域なテラヘルツ波パワーを正確に評価する方法がなく、装置の信頼性や電磁波暴露に対する安全性などの保証ができないことが大きな課題となっていた。本研究では、テラヘルツパルスにも適用可能な常温動作の広帯域高感度パワーセンサを実現することで、その定量的評価を可能とし、テラヘルツ分光・イメージングなど産業応用が期待されている新たな技術の発展・普及を加速する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Terahertz Power Calibration Using Absolute Reference Calorimeter2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Iida, Moto Kinoshita, Kuniaki Amemiya and Yuya Tojima
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. Electr. Electron. Eng.

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] テラヘルツ波絶対パワーの精密測定2019

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志、木下 基、雨宮 邦招
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 47巻 ページ: 37-41

    • NAID

      130008072651

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate Measurement of Absolute Terahertz Power Using Broadband Calorimeter2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Iida, Moto Kinoshita, Kuniaki Amemiya
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: 39 号: 5 ページ: 409-421

    • DOI

      10.1007/s10762-018-0477-3

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calibration of a Terahertz Attenuator by a DC Power Substitution Method2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Iida, Moto Kinoshita, Kuniaki Amemiya
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement

      巻: 66 号: 6 ページ: 1586-1591

    • DOI

      10.1109/tim.2016.2637498

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amplitude Calibration in Terahertz Time-Domain Spectroscopy Using Attenuation Standards2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Iida, Moto Kinoshita
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: 39 号: 1 ページ: 120-129

    • DOI

      10.1007/s10762-017-0440-8

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] テラヘルツ波パワーの定量評価・校正技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志、木下 基、雨宮 邦招、東島 侑矢
    • 学会等名
      学振テラヘルツ波科学技術と産業開拓第182委員会第38回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Absolute terahertz power measurement of tens of nanowatts using a highly-sensitive calorimeter at room temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Iida, Moto Kinoshita, Kuniaki Amemiya and Yuya Tojima
    • 学会等名
      Conference on Precision Electromagnetic Measurements, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高感度テラヘルツ波パワーセンサの開発2018

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志
    • 学会等名
      第52回センサ&アクチュエータ技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ波のパワーを正確に測る2018

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志、木下 基、東島 侑矢、雨宮 邦招
    • 学会等名
      産業技術総合研究所 計測・分析フェアin京都
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ミリ波・テラヘルツ波パワーの精密測定技術2018

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志
    • 学会等名
      電気学会計測研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ波の微小パワーを正確に測る2018

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志、木下 基、東島 侑矢、雨宮 邦招
    • 学会等名
      産業技術総合研究所 計測・分析フェアin京都
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 広帯域テラヘルツ吸収体に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志、木下 基
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Broadband Absorbers for a Terahertz Calorimeter2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Iida, Moto Kinoshita
    • 学会等名
      42nd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テラヘルツ波の精密計測2017

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志
    • 学会等名
      (一社)研究産業・産業技術振興協会 第2回研究産業技術懇談会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] テラヘルツ波パワーの精密計測技術と計量標準2017

    • 著者名/発表者名
      木下基、飯田仁志、藤井勝巳
    • 学会等名
      学振テラヘルツ波科学技術と産業開拓第182委員会第31回委員会・研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precise power measurements of electromagnetic waves including microwave, millimeter-wave and terahertz-wave2017

    • 著者名/発表者名
      Moto Kinoshita
    • 学会等名
      Emerging Scientist Workshop 2017, Selected oral presentation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precise power measurements of electromagnetic waves including microwave, millimeter-wave and terahertz-wave2017

    • 著者名/発表者名
      Moto Kinoshita
    • 学会等名
      Emerging Scientist Workshop 2017, poster presentation, P-14
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テラヘルツ波パワーの精密計測技術と計量標準2017

    • 著者名/発表者名
      木下 基、飯田 仁志、藤井 勝巳
    • 学会等名
      学振テラヘルツ波科学技術と産業開拓第182委員会第31回研究会
    • 発表場所
      大阪大学 医学・工学研究科東京ブランチ(東京都・中央区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on Calibration of Terahertz Attenuator2016

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Iida, Moto Kinoshita, Kuniaki Amemiya
    • 学会等名
      Conference on Precision Electromagnetic Measurements 2016
    • 発表場所
      Ottawa (Canada)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミリ波およびテラヘルツ波のパワー計測2016

    • 著者名/発表者名
      木下 基、飯田 仁志、島岡 一博、平 義隆、雨宮 邦招、藤井 勝巳
    • 学会等名
      電気学会 計測研究会
    • 発表場所
      電気学会 会議室(東京都・千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 光技術コンタクト2017

    • 著者名/発表者名
      飯田 仁志
    • 総ページ数
      54
    • 出版者
      日本オプトメカトロニクス協会
    • 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: 2020-03-30  

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