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本研究の目的は申請者がこれまで開発してきたレーザー誘起キャピラリー振動(Capillary Vibration induced by Laser : CVL)法を応用し、近年注目されているマイクロ総合化学分析システム(micro total analysis systems : μTAS)に適合した高感度な微小振動検出セルを試作することである。熱伝達効率を含めた振動発生機構を解析し、省エネルギー・高効率化を図ることによる検出システム全体のマイクロ化を目指している。前年度までに、振動セルのマイクロ化設計の基礎となるCVL効果の溶媒依存性を検討し、CVL効果が、通常の熱レンズ効果とは異なり、溶媒の屈折率に依存しないこと等を明らかにした。
今年度は、前年度に引き続き、CVL効果の溶媒依存性をレーザー光の照射位置条件について検討した。また、マイクロ化のために圧電素子を導入した。即ち、レーザー光ではなく圧電素子をCVL振動の検出に用いることにより、装置の小型化を図った。まず、用いる素子の種類、大きさ、形状、キャピラリーとの接触・接着条件を検討し、さらに、本検出器に適したキャピラリーの振動部分の長さ、張力、共振周波数について調べ、振動の効率的発生および検出条件を検討した。圧電素子を振動の検出器として用いると、検出器を小型化できるだけでなく、実験操作も簡便になる他、振動をより効率的に検出できると考えられる。しかし、圧電素子は非常に高感度であるため雑音が入りやすく、そのための対策が必要であった。また、励起光源の微小化のために半導体レーザーの導入を検討した。本検出器は、現状ではノイズ対策が十分でないために高感度検出は達成されてはいないが、簡易・簡便な検出器として、さらにマイクロチップ化などにより、各種用途への応用展開が期待できる。
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