リアルタイム高機能テラヘルツ分光イメージング法の開発

• 研究課題/領域番号: 18686008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 安井 武史 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (70314408)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 29,510千円 (直接経費: 22,700千円、間接経費: 6,810千円); 2008年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2007年度: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2006年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 非破壊検査 / フェムト秒レーザー / 分光 / テラヘルツ / 非線形光学効果

研究概要

テラヘルツ(THz)分光イメージングは、成分分析型の内部透視手段として各応用分野の利用が期待されているが、極めて長い測定時間が実用化への障害となっていた。本研究では、電気光学的時間-空間変換による実時間THz時間波形計測と線集光THz結像光学系による実時間THzラインイメージングを複合したTHzカラースキャナーの開発を行った。その結果、測定時間が従来法の1/10,000以下まで短縮され、世界で初めて動体サンプルのTHz分光イメージングに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] テラヘルツ波検査技術の進展 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 雑誌名: 超伝導Web21 2009年2月号 ページ: 10-12
• [雑誌論文] Terahertz spectrum analyzer based on a terahertz frequency comb (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Yokoyama, R. Nakamura, M. Nose, T. Araki, and T. Yasui
  • 雑誌名: Optics Express 16 ページ: 13052-13061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time terahertz color scanner for moving objects (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, K. Sawanaka, A. Ihara, E. Abraham, M. Hashimoto, and T. Araki
  • 雑誌名: Optics Express 16 ページ: 1208-1221
  • 査読あり
• [雑誌論文] テラヘルツ波を用いた塗膜モニタリング技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井武史、安田敬史、荒木勉
  • 雑誌名: 塗装工学 43 ページ: 389-397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz spectrutm analyzer based on a terahertz frequency comb (2008)
  • 著者名/発表者名: Shuko Yokoyama
  • 雑誌名: Optics Express 16 ページ: 13052-13061
  • 査読あり
• [雑誌論文] テラヘルツ波を用いた塗膜モニタリング技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 雑誌名: 塗装工学 43 ページ: 389-397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time terahertz color scanner for moving objects (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 雑誌名: Optics Express 16 ページ: 1208-1221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of minimum paint film thickness for THz paintmeters by multiple regression analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yasuda, T. Iwata, T. Araki, and T. Yasui
  • 雑誌名: Applied Optics 46 ページ: 7518-7526
  • 査読あり
• [雑誌論文] テラヘルツ周波数コムの発生及び検出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 雑誌名: レーザー研究 35 ページ: 627-632
  • NAID: 10019765149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement to minimum paint film thickness for THz paintmeters by multiple regression analysis (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda
  • 雑誌名: Applied Optics 46 ページ: 7518-7526
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time two-dimensional terahertz tomography of moving objects (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Yasuda, T. Yasui, T. Araki, and E. Abraham
  • 雑誌名: Optics Communications 267 ページ: 128-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz frequency comb by multi-frequency-heterodyning photoconductive detection for high-accuracy, high-resolution terahertz spectroscopy (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, Y. Kabetani, E. Saneyosh, S. Yokoyama, and T. Araki
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 88 ページ: 241104-241104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terahertz frequency comb by multi-frequency-heterodyning photoconductive detection for high-accuracy, high-resolution terahertz spectroscopy (2006)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 88・24 ページ: 241104-241104
• [雑誌論文] Real-time two-dimensional terahertz tomography of moving objects (2006)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda
  • 雑誌名: Optics Communications 267・1 ページ: 128-136
• [雑誌論文] テラヘルツ周波数コム分光法 (2006)
  • 著者名/発表者名: 横山修子
  • 雑誌名: 大阪大学低温センターだよリ 135 ページ: 18-22
• [学会発表] リアルタイムTHzカラースキャナ(光学論文賞受賞記念講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大字
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] THz帯スペクトラム・アナライザーの開発(II)〜CW-THz波のリアルタイムモニタリング〜 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村遼太郎
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 2台の光シンセサイザのフォトミキシングによる周波数可変・位相同期CW-THz波の発生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋永斉
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大字
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 非同期サンプリング法を用いた実時間テラヘルツtime-of-flightレーダーの開発(II)〜絶対距離の測定〜 (2009)
  • 著者名/発表者名: 扇佳之
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] リアルタイムテラヘルツイメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 電子情報通信学会2009年総合大会シンポジウム『ここまできたミリ波・テラヘルツ波イメージング』
  • 発表場所: 愛媛大学(招待講演)
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Terahertz spectrum analyzer for precise frequency measurement of CW THz source (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, R. Nakamura, A. Ihara, S. Yokoyama, H. Inaba, K. Minoshima,and T. Araki
  • 学会等名: International Workshop on Terahertz Science and Technology
  • 発表場所: Santa Barbara, USA
  • 年月日: 2009-03-10
• [学会発表] テラヘルツ計測による非破壊評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 関西原子力懇談会・第2回原子力構造物の高経年化に関わる維持技術の高度化に関する調査委員会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター(招待講演)
  • 年月日: 2008-12-24
• [学会発表] 大阪大学におけるテラヘルツ研究の紹介(4) (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: テラヘルツ・テクノロジー・フォーラム第7回研究会・見学会
  • 発表場所: 大阪大学(招待講演)
  • 年月日: 2008-11-21
• [学会発表] THz帯スペクトラム・アナライザーの開発(ベストプレゼンテーション賞受賞) (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村遼太郎
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2008
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] THz-comb-bsed spectrum analyzer (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryotaro Nakamura
  • 学会等名: 2nd Japan-Korea Joint Workshop on THz technology
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] テラヘルツ・コムを基準とした周波数計測技術 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 応用物理学会テラヘルツ電磁波技術研究会「最近のテラヘルツ要素技術」討論会
  • 発表場所: 広島大学(招待講演)
  • 年月日: 2008-10-10
• [学会発表] Real-time, terahertz time-of-flight radar using an asynchronous optical sampling technique (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 学会等名: European Optical Society Annual Meeting 2008
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2008-10-01
• [学会発表] Terahertz color scanner for moving object (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, K. Sawanaka, A. Ihara, E. Abraham, and T. Araki
  • 学会等名: EOS Annual Meeting 2008 : Topical meeting of Terahertz Science and Technology
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2008-09-29
• [学会発表] Terahertz color scanner for moving object (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 学会等名: European Optical Society Annual Meeting 2008
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2008-09-29
• [学会発表] Precise frequency measurement of sub-THz CW test source based on terahertz frequency comb (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 学会等名: European Optical Society Annual Meeting 2008
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 2008-09-29
• [学会発表] Precise frequency measurement of sub-THz test source referring to as terahertz frequency comb (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryotaro Nakamura
  • 学会等名: Joint 33rd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • 発表場所: Pasadena, USA
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Real-time, terahertz impulse radar based on asynchronous optical sampling (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, Y. Kabetani, S. Yokoyama, and T. Araki
  • 学会等名: Joint 33rd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • 発表場所: Pasadena, California, USA
  • 年月日: 2008-09-15
• [学会発表] Real-time, terahertz impulse radar based on asynchronous optical sampling (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 学会等名: Joint 33rd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • 発表場所: Pasadena, USA
  • 年月日: 2008-09-15
• [学会発表] 非同期光サンプリング法を用いた実時間テラヘルツtime-of-flightレーダーの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 第69回応用物理字会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] Real-Time THz-TDS Line Scanner for Moving Object (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 学会等名: The 28th Conference on Lasers and Electro Optics and the 26th International Quantum Electronics Conference
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2008-05-08
• [学会発表] THz帯スペクトラム・アナライザーの開発(I)〜サブTHz帯テストソース信号の観測〜 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(船橋)
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] 非同期光サンプリング式THz時間領域分光法におけるスペクトル分解能の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 野瀬昌城
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(船橋)
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] 光ファイバーベース非同期光サンプリング式THz時間領域分光法 (I)〜非同期光サンプリング用ファイバーレーザー光源の開発〜 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井原淳之
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(船橋)
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] テラヘルツ・コム・レーダーに関する基礎研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 壁谷泰宏
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部(船橋)
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 線集光型実時間テラヘルツ時間領域分光イメージングを用いた動体測定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 井原淳之
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2007
  • 発表場所: 大阪大学工学部(大阪)
  • 年月日: 2007-11-26
• [学会発表] テラヘルツ時間領域分光の高速化(招待講演) (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 平成19年度 分光学会テラヘルツ分光部会シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端II 〜多様化と進歩〜」
  • 発表場所: IPC生産性国際交流センター(葉山)
  • 年月日: 2007-11-21
• [学会発表] テラヘルツ断層イメージング及びテラヘルツ分光イメージングの実時間化(招待講演) (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: レーザー学会東京支部・第9回先進レーザー応用技術セミナー「テラヘルツ電磁波が守る 安心して暮らせる社会」
  • 発表場所: 慶鷹大学理工学部(横浜)
  • 年月日: 2007-11-09
• [学会発表] 実時間2次元テラヘルツ断層イメージング法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 日本機械学会2007年度年次大会
  • 発表場所: 関西大学工学部(大阪)
  • 年月日: 2007-09-09
• [学会発表] Real-time, one-dimensional terahertz time-domain spectroscopic imaging of moving object (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, K. Sawanaka, A. Ihara, and T. Araki
  • 学会等名: Joint 32nd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • 発表場所: Cardiff, England
  • 年月日: 2007-09-03
• [学会発表] Real-time, one-dimensional terahertz timedomain spectroscopic imaging of moving object (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 学会等名: Joint 32nd International Conference on In frared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • 発表場所: Cardif, England
  • 年月日: 2007-09-03
• [学会発表] Two-dimensional terahertz time-domain spectroscopic imaging of moving object (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yasui
  • 学会等名: 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-08-31
• [学会発表] Terahertz time-domain spectroscopy of water vapor based on asynchronous optical sampling (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Kabetani
  • 学会等名: 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-08-29
• [学会発表] 線集光型実時間テラヘルツ時間領域分光イメージング法の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 第39回光波センシング技術研究会講演論文集
  • 発表場所: アクトシティ浜松(浜松)
  • 年月日: 2007-06-12
• [学会発表] Terahertz frequency-domain spectroscopy referring to as terahertz frequency comb (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, Y. Kabetani, S. Yokoyama and T. Araki
  • 学会等名: Optical Terahertz Science and Technology
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2007-02-19
• [学会発表] Noncontact terahertz paintmeter for real-time two-dimensional cross-section imaging of paint film thickness (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, T. Yasuda, K. Sawanaka, and T. Araki
  • 学会等名: 9th European Conference on Non-Destructive Testing
  • 発表場所: Berlin, German
  • 年月日: 2006-09-26
• [図書] テラヘルツ技術総覧(分担執筆) (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 出版者: NGTコーポレーション社
• [図書] テラヘルツ技術総覧 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安井武史 (分担執筆)
  • 出版者: NGTコーポレーション社
• [備考] 『テラヘルツ波で検査/阪大、電波の乱れ利用/食品の混入農薬や危険物』日経産業新聞第11面(2008/3/19).
• [備考] 『動体測定可能に/阪大、"カラースキャナー"開発/テラヘルツ波利用/荷物検査など応用』,日刊工業新聞第22面(2008/3/13)
• [備考] "Speedy and Colorful Terahertz Scanning/ Real-time imaging technique permits investigation of objects in motion", PHOTONICS SPECTRA, 42, 25-28, 2008.
• [備考] 『驚きの透視パワー 不思議の波 テラヘルツ』, NHK教育テレビ サイエンスゼロ(2007/2/17放送)
• [備考] 安井武史, 2009年度応用物理学会光学論文賞, Real-time terahertz color scanner for moving objects, Optics Express, 16, 1208-1221, 2008.
• [備考] 安井武史, 橋本守, 荒木勉, 日本機械学会船井賞,『テラヘルツ・カラースキャナーの開発』
• [備考] ホームページ
  • URL: http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp/araki_lab/research/thz/index.html
• [備考]
  • URL: http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp/araki_lab/research/thz/index.html
• [備考]
  • URL: http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp/araki_lab/research/thz/index.html
• [産業財産権] 培養組織試料の評価方法およびそれを用いた培養組織の製造方法 (2006)
  • 発明者名: 福島修一郎
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 2006-195926
  • 出願年月日: 2006-07-18