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タンパク質機能発現の解明を目指した高強度テラヘルツ時間分解分光システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26286083
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

黒田 隆之助  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ, ラボチーム長 (70350428)

研究分担者 田中 真人  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 分析計測標準研究部門, 主任研究員 (30386643)
平 義隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 分析計測標準研究部門, 研究員 (60635803)
坂上 和之  早稲田大学, 高等研究所, 助教 (80546333)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワードテラヘルツ / 光源技術 / 超短パルス電子ビーム / 分光技術 / 水和タンパク質 / 高性能レーザー / 時間領域分光 / 加速器 / 小型加速器
研究成果の概要

本研究では、Sバンド小型リニアックを用いてキロアンペア級のピーク電流値をもつ超短パルス電子ビームを生成し、そのコヒーレント遷移放射を利用した高出力テラヘルツパルスによる分光システムを構築した。また、加速器と同期したプローブ光を用いたEOサンプリングシステムにより、高強度テラヘルツパルスによる時間領域分光(TDS)を実施した。タンパク質水溶液計測のため、各種バンドパスフィルター(0.1~1.5THz)を用いたテラヘルツ分光システムを構築し、ヒト血清アルブミン(HSA)等の濃度変化から吸収係数を算出した。これらの測定結果から、フィッティングモデルによる水和層の推定にも成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] BARC(インド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] バーバー原子力研究センター(インド)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of a coherent Cherenkov radiation by using electron bunch tilting2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaue, M. Nishida, M. Washio, R. Kuroda, Y. Taira, J. Urakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of IPAC2016

      巻: 1 ページ: 1870-1872

    • DOI

      10.18429/JACoW-IPAC2016-TUPOW047

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 電子線傾き制御によるコヒーレントテラヘルツ放射の生成2016

    • 著者名/発表者名
      坂上和之、西田万里子、鷲尾方一、黒田隆之助、平義隆、浦川順治
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan

      巻: 1 ページ: 606-608

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of radially polarized high energy mid-infrared optical vortex by use of a passive axially symmetric ZnSe waveplate2015

    • 著者名/発表者名
      Toshitaka Wakayama, Hiroki Oikawa, Atsushi Sasanuma, Goki Arai, Yusuke Fujii, Thanh-Hung Dinh, Takeshi Higashiguchi, Kazuyuki Sakaue, Masakazu Washio, Taisuke Miura, Akihiko Takahashi, Daisuke Nakamura, Tatsuo Okada, Motoki Yonemura and Yukitoshi Otani
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 107 号: 8 ページ: 081112-081112

    • DOI

      10.1063/1.4929686

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultra-short electron bunch generation using Energy-Chirping-Cell attached RF electron gun2014

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaue, Y. Koshiba, M. Mizugaki, M. Washio, T. Takatomi, J. Urakawa, R. Kuroda
    • 雑誌名

      Proceedings of International Particle Accelerator Conference (IPAC 2014)

      巻: 1 ページ: 685-687

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電子線の傾き制御を用いたコヒーレントテラヘルツ放射2017

    • 著者名/発表者名
      坂上和之、筧田知慶、西田万里子、ブラメルド真理、柳沢稜、鷲尾方一、浦川順治、平義隆、黒田隆之助
    • 学会等名
      第23回FELとHigh-Power Radiation研究会・第14回高輝度高周波電子銃研究会
    • 発表場所
      東北大学三神峯ホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-02-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光とレーザーとプラズマと加工について2017

    • 著者名/発表者名
      黒田 隆之助
    • 学会等名
      サイエンス・アソシエーション・プロジェクト基礎講演会
    • 発表場所
      松本工業高校(長野県松本市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代バイオ計測に向けた分光分析手法の開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      田中 真人
    • 学会等名
      TIAかけはし第2回ナノバイオ・コンソーシアム討論会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線傾き制御によるコヒーレントテラヘルツ放射の生成2016

    • 著者名/発表者名
      坂上和之、西田万里子、鷲尾方一、黒田隆之助、平義隆、浦川順治
    • 学会等名
      第13回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市美浜区)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Generation of a coherent Cherenkov radiation by using electron bunch tilting2016

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaue, M. Nishida, M. Washio, R. Kuroda, Y. Taira, J. Urakawa
    • 学会等名
      International Particle Accelerator Conference (IPAC 2016)
    • 発表場所
      BEXCO, Busan, South Korea
    • 年月日
      2016-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 産総研Sバンド小型リニアック施設における高強度テラヘルツ波を用いた利用研究2016

    • 著者名/発表者名
      黒田 隆之助、平 義隆、田中 真人、豊川 弘之
    • 学会等名
      分子研研究会「高輝度・高強度赤外光源の現状と今後の展開」
    • 発表場所
      岡崎市
    • 年月日
      2016-02-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ波パワーの絶対値測定による電子ビーム診断2016

    • 著者名/発表者名
      平義隆、飯田仁志、木下基、坂上和之、黒田隆之助
    • 学会等名
      分子研研究会「高輝度・高強度赤外光源の現状と今後の展開」
    • 発表場所
      岡崎市
    • 年月日
      2016-02-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of the high-power THz spectroscopy and imaging systems on the basis of an ultra-short electron linac2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kuroda
    • 学会等名
      APSRC-TSRP-2016
    • 発表場所
      ムンバイ(インド)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 加速器における実用フォトカソード電子源とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      黒田 隆之助
    • 学会等名
      第11回励起ナノプロセス研究会
    • 発表場所
      淡路市
    • 年月日
      2015-12-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] コヒーレントテラヘルツ放射パワーの絶対値測定による電子ビーム診断2015

    • 著者名/発表者名
      平義隆
    • 学会等名
      ビーム物理研究会2015、
    • 発表場所
      東海村、いばらき量子ビーム研究センター
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Intense THz Generation by a Coherent Cherenkov Radiation2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sakaue, M. Mizugaki, M. Nishida, M. Washio, R. Kuroda, Y. Taira
    • 学会等名
      WIRMS2015
    • 発表場所
      ニューヨーク(アメリカ)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 傾き制御電子バンチによるコヒーレントテラヘルツ光発生2015

    • 著者名/発表者名
      坂上和之、西田万里子、水柿将貴、鷲尾方一、浦川順治、黒田隆之助、平義隆
    • 学会等名
      第12回日本加速器学会年会
    • 発表場所
      敦賀
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] K. Sakaue, M. Washio, J. Urakawa.2015

    • 著者名/発表者名
      Recent progress in photo-cathode rf electron gun as a pulsed radiation source
    • 学会等名
      ICRR2015
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テラヘルツ領域におけるコヒーレント遷移放射及び回折放射の偏光状態 の測定2015

    • 著者名/発表者名
      平義隆、黒田隆之助, 田中真人, 豊川弘之, 冨澤宏光
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田キャンパス、早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電子バンチ傾き制御によるコヒーレントチェレンコフ放射に関す る研究2015

    • 著者名/発表者名
      坂上和之
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田キャンパス、早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高周波電子銃による極短バンチ生成と今後の展望2015

    • 著者名/発表者名
      坂上和之
    • 学会等名
      第12回高輝度高周波電子銃研究会
    • 発表場所
      55号館S棟2階 第4会議室、早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-invasive electron beam position monitorusing coherent diffraction radiation from a slit2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Taira, R. Kuroda, M. Tanaka, H. Toyokawa, K. Sakaue, H. Tomizawa
    • 学会等名
      3rd International Beam Instrumentation Conference (IBIC2014)
    • 発表場所
      Portola Hotel & Spa at Monterey Bay、Monterey、アメリカ
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 先端加速器と産業応用2014

    • 著者名/発表者名
      黒田隆之助
    • 学会等名
      2014年加速器夏期セミナー
    • 発表場所
      タイム(株)会議室、タイム(株)、広島
    • 年月日
      2014-08-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 電磁波発生装置及びその方法2015

    • 発明者名
      坂上 和之 他
    • 権利者名
      坂上 和之 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-177795
    • 出願年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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