| 研究課題/領域番号 |
21K18709
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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21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
熊田 亜紀子 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20313009)
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| 研究分担者 |
佐藤 正寛 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40805769)
藤井 隆 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (60371283)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 電界計測 / 二次高調波 / ラプラス場 / 逆計算 / 位相整合 / DC-SHG / プラズマ計測 / 短パルスレーザ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
気体中における電界誘起第二次高調波を利用した電界計測法（E-FISHG法）は瞬間的な光電界を極めて強くすることでχ(3)は小さくとも大きな分極の非線形項（すなわち高感度出力）が期待できるという手法であり、理想的な電界計測技術を実現できるポテンシャルをもつ。現在、一点、もしくは一次元の測定にとどまっているうえ、ポアッソン場への適用可能性の検証、レーザプラズマによる擾乱の影響の議論はなされていない。本研究では具体的には(1)三次元電界分布測定技術の確立、(2)量子化学計算によるχ(3)の導出による適応場の拡大を行うとともに、(3)短パルスレーザの大気伝搬時の非線形現象の特性把握について研究を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は気体の分極の三次非線形感受率による電界誘起第二次高調波発生（E-FISHG）を利用し、ラプラス場ならびにポアッソン場における電界のベクトル成分の三次元分布を非接触・非侵襲で高空間分解で測定できる理想的な電界計測法を実現することを目的としたものである。レーザ光をレンズで集光し第二高調波の発生に十分な強度にすることにより、SHGを発生させるが、レンズを平行移動しレーザ伝搬方向に焦点をずらしたデータ列を取得し、予め実測もしくは計算により把握しておいたレーザビーム形状情報をもとに、逆計算を行うことで、ビーム伝搬方向にも空間分解して電界計測を行える技術を開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究においてはレーザ光のパルス幅・強度と、対象媒体への擾乱の大きさ、及び期待される感度の関係を、実験とシミュレーションを通じ、定量的に把握した。、測定法としてもっとも重要な事案である、正確な測定が行える適用範囲と、各範囲において達成できるスペックを明確化することができた。非侵襲で高い分解能で電界を測定できる手法であることから、放電機構の解明、放電利用機器の一層の効率化、非線形絶縁材を用いた絶縁設計技術の確立に資するものである。
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