| 研究分担者 |
BRITON Jean INSA de Rouen, エネルギシステム科, 助手
LE Toulouzan INSA de Rouen, エネルギシステム科, 講師
GREHAN Gerar INSA de Rouen, エネルギシステム科, 研究主任
GOUESBET Ger INSA de Rouen, エネルギシステム科, 教授
高原 淑恵 茨城工業高等専門学校, 電子情報工学科, 講師 (50216777)
四王天 正臣 茨城工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教授 (90206045)
斎藤 保夫 茨城工業高等専門学校, 工業化学科, 助教授 (10005374)
山本 信雄 茨城工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (70042489)
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| 研究概要 |
日仏両研究機関の研究者が相互に相手方の機関に滞在するなどして共同研究を推進した結果,粒子・微粒子のレ-ザ・マニピュレ-ション技術に以下のような新しい研究成果が得られた。
1)レ-ザ光束中に粒子を捕捉する光トラップ力を解明するために,まず,ガウス分布強度レ-ザ収束光中の任意位置にある粉子に動く光圧力を粒子によるLorenzーMie光散乱から求める計算プログラムを完成させた。この計算から粒子の働きをシミュレ-トすると,光散乱から求めた粒子に働く光圧力は粒子を光軸中心に引き寄せ,かつ,粒子を光進行方向にだけ動かし,光束をどのように収束させようとも,焦点前後のどの位置でも光進行方向と逆方向に働く光トラップ力は見い出せない,ことが明らかとなった。
2)収束レ-ザ光中の焦点前方で熱泳動あるいは他のポテンシャル力が光進行方向と逆方向に働くことが,水平方向レ-ザ照射実験で明かとなり,光トラップ力の大きさが実験的に求められた。
3)比較的微細な粒子を光捕捉・制御するために入射レ-ザ光の波長入と被制御粒子の複素屈折率及び粒径Dpの変化による光共鳴吸収効果を実験的,理論的に検討した結果,共鳴吸収効果は複素屈折率と粒径パラメ-タα(=πD_p/λ)の変化に大きく依存し,例えば粒径がコンマ数ミクロンずつ異なるとその効果は著しく異なることが明らかにされた。
4)光圧力実験の解析のためのシミュレ-ション研究によるパラメ-タ選択法を確立した。
5)液中粒子をレ-ザ光束の走査により任意の形状に配列させたり,粒子を1個ずつ任意の位置に移動させる粒子遠隔操作法が確立させた。
6)ヨ-ロッパにおける光圧力実験に関する調査と本研究との比較により,本研究課題の優位性が明らかになった。
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