| 研究課題/領域番号 |
17H03278
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
遊部 雅生 東海大学, 工学部, 教授 (60522000)
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| 研究分担者 |
立崎 武弘 東海大学, 工学部, 講師 (20632590)
鄭 和翊 東海大学, 理学部, 教授 (70399335)
加藤 明 東海大学, 医学部, 准教授 (70546746)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | 波長変換 / 広帯域 / ガス / 吸収分光 / 中赤外 / 生体 / 計測システム / ガスセンシング / 広帯域分光 / 分光 / センシング |
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| 研究成果の概要 |
化学物質の高感度・迅速な計測を可能にするため、導波路型波長変換素子による光通信用レーザの各種ガスの強い吸収が得られる中赤外域への変換を可能にした。導波路型の素子では波長掃引の際の変換効率変動が課題であったが、信号処理により解決できることを明らかにした。ファイバレーザは周波数安定度の課題があったが、レーザの構造の工夫により、周波数安定化を実現した。発生した広帯域中赤外光により各種の有機化合物の吸収スペクトルを精密に計測し、リアルタイムな濃度変化の計測を実証した。さらにガス濃度のリアルタイム計測とマウスの眼球運動計測の組み合わせにより、ガス濃度の生体への影響を調べその有効性を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
室内の化学物質による過敏症の研究、呼気中の微量ガスの計測による疾病の予防・診断など、各種の化学物質の高感度かつ迅速な計測が期待されている。本研究では半導体レーザやファイバレーザの高効率な波長変換により、化学物質分子の基本振動による強い吸収が得られる中赤外光を発生し、微量ガスを高感度に検出する技術を開発した。特に広帯域な中赤外光を利用することにより、複雑な分子構造のガスの吸収スペクトルを計測し、ガス検出が可能な技術の開発を行った。また、生体運動計測を組み合わせることで、環境の生体に与える影響を解析し、高感度ガスセンシング技術の疾病の予防、診断や研究における有用性を実証した。
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