| 研究課題/領域番号 |
06555009
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
朝倉 利光 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70001188)
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| 研究分担者 |
原田 康浩 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80198928)
岩井 俊昭 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (80183193)
魚住 純 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (50184982)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | 光放射圧 / 動的光散乱 / ブラウン運動 / 光泳動 / Fokker-Planck方程式 / 多重散乱 / 後方散乱エンハンスメント / 光拡散方程式 |
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| 研究概要 |
レーザー光の放射圧によって誘起される微粒子分散媒質の運動形態変化とそれに依存する散乱光の時空間特性を理論・シミュレーション・実験により解析し、その結果をもとに光放射圧を利用する新しい光散乱粒子計測法の可能性を検討した。また、光放射圧によって凝集状態にある微粒子系からの光錯乱を多重散乱現象ととらえ、その影響が顕著に現われる後方散乱光の時空間統計特性を理論・シミュレーション・実験により解析した。その主要な成果は以下に集約される。
1.光放射圧によるブラウン運動抑制効果 レーザービームの強度匂配に起因する放射圧成分により、微粒子はレーザービームに捕捉されてブラウン運動が抑制され、散乱光強度のゆらぎはゆっくりとしたものになる。その粒径依存性およびレーザーパワー依存性が散乱光強度ゆらぎの時間関数において明らかし、それを指標とする粒径計測法の可能性を示した。
2.光放射圧による微粒子駆動現象 光散乱現象に起因する放射圧成分により、液体中の微粒子はビーム伝播方向に一定速度で駆動されることが明らかとなった。また、その速度およびその空間分布の粒径依存性を明らかにし、放射圧により誘起される粒子駆動現象を利用した粒径式別法の可能性を示した。
3.後方多重散乱光の時空間特性 多重散乱媒質にコヒーレントな平面波を照射したとき逆反射方向に強度ピークが現れる現象、すなわち後方散乱エンハンスメントに関して、その空間分布の粒径および偏光依存性を明らかにするとともに、その現象が媒質中でたどる光の光路長分布に支配されることを明らかにした。また、散乱光強度ゆらぎの時間特性に関してこの方向で速いゆらぎが観測される原因が、全く同様に多重散乱光の媒質中での散乱過程によって説明できることを明らかにした。
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