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呼気分析のための高感度・超低容量赤外ガス分光分析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22360135
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東北大学

研究代表者

松浦 祐司  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (10241530)

研究分担者 片桐 崇史  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90415125)
木野 彩子  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教育研究支援者 (30536082)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2010年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワードセンシング / 呼気分析 / 赤外分光法 / ラマン分光法 / 中空光ファイバ / ガス分光分析
研究概要

呼気中に含まれる微量成分の検出が可能な装置を開発するために,まず量子カスケードレーザと中空光ファイバを用いた分光測定系を構成し,その光学系の最適化を行うことにより,サブppmのガス濃度の定量測定に成功した.次にさらに高感度な測定を可能とするキャビティーリングダウン分光測定系を構成するために,誘電体多層膜を内装した導波路の製作について検討し,従来の誘電体単層のみを形成して導波路と比較して大幅な低損失化を達成した.

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (29件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Design and optimization of hollow-optical-fiber gas cell for infrared spectroscopy Opt2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, S. Kino, Y. Matsuura
    • 雑誌名

      Eng

      巻: 52 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1117/1.oe.52.1.013601

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication method of small-diameter hollow waveguides for terahertz waves2012

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 雑誌名

      J. Opt. Soc. Am

      巻: B29 号: 11 ページ: 3006-3009

    • DOI

      10.1364/josab.29.003006

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remote Fourier transform-infrared spectral imaging system with hollow-optical fiber bundle2012

    • 著者名/発表者名
      C. Huang, T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 雑誌名

      Appl. Opt

      巻: 51 号: 29 ページ: 6913-6916

    • DOI

      10.1364/ao.51.006913

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医療用光ファイバーの基礎2011

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      日本レーザー医学会誌

      巻: 31 ページ: 407-412

    • NAID

      10027810275

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 内視鏡下光診断のための中空光ファイバ応用システム2011

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 39 ページ: 118-122

    • NAID

      10027781811

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医療用中空光ファイバとその応用システム2011

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 80 ページ: 1078-1081

    • NAID

      10030157981

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中空光ファイバ減衰全反射プローブによる水中塩分濃度の赤外分光測定2011

    • 著者名/発表者名
      田中雄樹, 木野彩子, 松浦祐司
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 39 ページ: 938-941

    • NAID

      10030152083

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible hollow optical fiber bundle for infrared thermal imaging, Biomed2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura, K. Naito
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 2 ページ: 65-65

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中空光ファイバの基礎2010

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      Medical Photonics

      巻: 1 ページ: 11-15

    • URL

      http://www.medicalphotonics.jp/pdf/mp0002/0002_011.pdf

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中空光ファイバの医療応用2010

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      Medical Photonics

      巻: 1 ページ: 16-21

    • URL

      http://www.medicalphotonics.jp/pdf/mp0002/0002_016.pdf?

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible hollow optical fiber bundle for infrared thermal imaging2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, K.Naito
    • 雑誌名

      Biomed.Opt.Express

      巻: 2 ページ: 65-70

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中空光ファイバとその医療応用2013

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 学会等名
      光波シンセシス研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2013-02-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hollow waveguide with multiple dielectric layer for infrared cavity-ring-down spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      R. Ichikawa, T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications XIII
    • 発表場所
      San Francisco, USA.
    • 年月日
      2013-02-02
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 赤外キャビティリングダウン分光用多層薄膜クラッド中空導波路の製作2012

    • 著者名/発表者名
      市川遼,片桐崇史,松浦祐司
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会(OPE)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 多層誘電薄膜を内装した赤外キャビティリングダウン分光用中空導波路2012

    • 著者名/発表者名
      市川遼,片桐崇史,松浦祐司
    • 学会等名
      第548会伝送工学研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-10-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 多層誘電薄膜を内装した赤外キャビティリングダウン分光用中空導波路2012

    • 著者名/発表者名
      市川遼,片桐崇史,松浦祐司
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 中空光ファイバガスセルを用いた紫外ガス吸収分光の研究2012

    • 著者名/発表者名
      出仙勇毅,松浦祐司
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2012-08-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 中空光ファイバの基礎と医療応用2012

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 赤外キャビティリングダウン分光用超低損失中空導波路の製作2012

    • 著者名/発表者名
      市川遼
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2012-03-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 中空光ファイバガスセルを用いた呼気分析-量子カスケードレーザーを用いたNOガス測定-2012

    • 著者名/発表者名
      高橋侑右
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第32回年次大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-02-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 呼気分析のための中空光ファイバ型長光路マイクロボリュームガスセル2011

    • 著者名/発表者名
      高橋侑右
    • 学会等名
      電子情報通信学会2011年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 赤外キャビティリングダウン分光用中空光導波路ガスセルの製作2011

    • 著者名/発表者名
      市川遼
    • 学会等名
      平成23年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-08-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Small-volume cavity cell using hollow optical fiber for Raman scattering-based gas detection2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Okita, T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Matsuura, Hollow fiber-based Raman tweezers, SPIE Conference on Optical Fibers2011

    • 著者名/発表者名
      T. Katagiri, Y. Morisaki, Y.
    • 学会等名
      Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA.
    • 年月日
      2011-01-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Flexible hollow-fiber bundle for body temperature imaging, SPIE Conference on Optical Fibers2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura, K. Naito
    • 学会等名
      Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hollow fiber-based Raman tweezers2011

    • 著者名/発表者名
      T.Katagiri, Y.Morisaki, Y.Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Flexible hollow-fiber bundle for body temperature imaging2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, K.Naito
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of silver-coated hollow fiber with an inner diameter of 100 micron or less2011

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai, M.Miyagi, Y.Shi, Y.Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 呼気分光分析のための中空光ファイバガスセルの最適化2011

    • 著者名/発表者名
      高橋侑右,木野彩子,松浦祐司
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第31回年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-01-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 中空光ファイバ型ガスセルを用いた赤外ガス分光分析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋侑右,木野彩子,松浦祐司
    • 学会等名
      第22回電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      青森
    • 年月日
      2010-08-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] ラマンイメージング用中空光ファイババンドルの試作2010

    • 著者名/発表者名
      冨山達弘, 片桐崇史, 松浦祐司
    • 学会等名
      第22回電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      青森
    • 年月日
      2010-08-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 呼気のリアルタイムラマン分析のための高感度中空光ファイバ型ガスセル2010

    • 著者名/発表者名
      沖田佳也,片桐崇史,松浦祐司
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-08-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Remote-Raman spectroscopy of optically trapped particles by utilizing a hollow optical fiber2010

    • 著者名/発表者名
      T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Trapping and Optical Micromanipulation VII
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2010-08-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Endoscopic optical diagnosis and surgery system based on hollow optical fiber (Invited Paper)2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuura
    • 学会等名
      OECC2010
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-07-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Endoscopic optical diagnosis and surgery system based on hollow optical fiber2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, T.Watanabe, S.Kino
    • 学会等名
      OECC2010
    • 発表場所
      Sapporo(Invited Paper)(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Hollow waveguide with multiple dielectric layer for infrared cavity-ring-down spectroscopy

    • 著者名/発表者名
      R. Ichikawa
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications XIII
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 多層誘電薄膜を内装した赤外キャビティリングダウン分光用中空導波路

    • 著者名/発表者名
      市川遼
    • 学会等名
      電子情報通信学会2013年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 中空光ファイバガスセルを用いた紫外ガス吸収分光の研究

    • 著者名/発表者名
      出仙勇毅
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      秋田県立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 赤外分光キャビティーガスセルのための多層薄膜内装中空導波路の製作

    • 著者名/発表者名
      市川遼
    • 学会等名
      第548会伝送工学研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 赤外キャビティリングダウン分光用多層薄膜クラッド中空導波路の製作

    • 著者名/発表者名
      市川遼
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会(OPE)
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] Optical Guided-wave Chemical and Biosensors II2010

    • 著者名/発表者名
      M. Zourob, A. Lakhtakia, Y. Matsuura, et al
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] Optical Guided-wave Chemical and Biosensors II2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, et al
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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