| 研究課題/領域番号 |
19K04510
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
古屋 岳 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 助教 (20401953)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | テラヘルツ / 高分解能 / 自由誘導減衰 / 広帯域パルス / 光駆動半導体シャッター / 高分解能分光 / 低出力励起 / ガス分子 / 広帯域分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
時間領域分光法(THz-TDS)を用いたガスセンシングの分解能向上に関して，広帯域テラヘルツパルスで励起されたガス分子から放射される自由誘導減衰（FID）と基準周波数との中間周波を測定することにより，現状のTHz-TDSで報告されている数MHzの分解能に比べ1桁以上の分解能向上を行うとともに，一般的なCW光源では数MHzにとどまる1測定における測定周波数範囲を数GHzまで広帯域化することで，数百kHzの周波数分解能を有する広帯域分光装置の開発を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、時間領域分光法で使用される広帯域テラヘルツパルスを励起光源として、ガス分子を励起し、その後放射される自由誘導減衰を時間領域分光で使用される光伝導アンテナや電気光学サンプリングではなく、ミキサーにより数百MHzまで周波数をダウンコンバートし、直接サンプリングオシロスコープで検出した。これにより、従来の課題であった測定時間窓の制限を克服することにより、周波数分解能を一般的な時間領域分光法に比べ1桁以上向上した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
テラヘルツ時間領域分光法では、広帯域分光が可能であるため、品質管理を含めた幅広い分野への応用が期待されている。一方で、周波数分解能は数HGz程度と高くない。星間分子の静止周波数などを測定するためのガス分光では測定周波数数百GHzの領域で少なくとも数百kHz程度の高分解能が求められる。本研究では、広帯域テラヘルツパルスを励起光源として、検出手法を変更することにより、測定帯域は1GHz程度と狭くなるが、分解能数百kHzの分光手法を実現した。また、本手法では分子からの放射を直接測定可能であることから、時間領域分光で難しかったリアルタイム計測が可能となった。
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