| 研究課題/領域番号 |
20K20914
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
荒巻 光利 日本大学, 生産工学部, 教授 (50335072)
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| 研究分担者 |
大野 哲靖 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60203890)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | ゴーストイメージング / シングルピクセルイメージング / プラズマ分光 / 吸収分光法 / 構造化照明 / 吸収分光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
吸収分光法は科学研究における重要な測定法の１つとして確立しているが，光の伝播路で 積分された情報しか得られないという大きな欠点がある．本研究では，情報ホトニクスの 分野で開発されたゴーストイメージングが構造化照明と受光信号の相関を利用しているこ とに着目し，構造化照明の結像面に相関を局在化させることで吸収分光に3次元の空間分解能を持たせるとともに，再結合プラズマの3次元構造測定へと応用することを目的としている．このゴーストイメージング吸収分光法が確立されれば，従来の吸収分光法の弱点を克服し，プラズマ全体にわたる大きな3次元構造を容易に観測することが可能となる．
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| 研究成果の概要 |
吸収分光法には光の伝播路で積分された情報しか得られないという欠点がある．本研究では，ゴーストイメージングが構造化照明と受光信号の相関を利用していることに着目し，構造化照明の結像面に相関を局在化させることで吸収分光に3次元の空間分解能を持たせるとともに，再結合プラズマの測定へと応用することを目的としている．本研究で結像系を備えたゴーストイメージング吸収分光システムを開発した．疑似吸収体を用いた原理実証実験により，このシステムが吸収分光でありながら視線方向に分解能を有することを示した．また，高密度ヘリコン波プラズマ実験装置に適用し，準安定ヘリウム原子のゴーストイメージング吸収分光測定を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した技術は，ゴーストイメージングの構造化照明に結像系を導入し，視線方向に分解能を持つ吸収分光測定を可能にしている．人体や建築物の診断など，空間的な広がりを持つ物体の内部構造を可視化する需要は非常に高いと考えられる．今回開発した新しい可視化技術は，プラズマ診断にとどまらず，将来的には多くの分野での応用が期待される．この技術により，詳細な内部構造の解析が可能となり，特に医療や建築，材料科学などの分野で活用される可能性がある．
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