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2021 年度 実績報告書

ワンパルス高速テラヘルツ分光システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03887
研究機関名古屋大学

研究代表者

川瀬 晃道  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00296013)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードテラヘルツ波 / 非線形光学 / パラメトリック発振 / 分光
研究実績の概要

郵便物に隠された禁止薬物や、薬局で手渡される処方薬を、開封することなくチェックできる技術は、世界で唯一、我々が開発している光注入型テラヘルツ波パラメトリック発生器(is-TPG)のみである。テラヘルツ波以外の技術ではそれを実現できておらず、また数あるテラヘルツ技術の中でも、我々のis-TPGのみが厚手の遮蔽物越しの分光検査を達成した。我々は、世界に先駆けて多波長is-TPGに成功し、さらに多波長テラヘルツ波を検出側で角度の異なる多波長近赤外光に変換してCCDカメラで撮像する手法で、ワンパルス高速分光への道を拓いた。さらに引き続きこれらの予備実験による成果を融合し、ワンパルス高速テラヘルツ分光システムを開発し、従前より期待されているリアルタイムでの郵便物検査や処方薬検査、および医薬錠剤・粉末の製造過程での全数検査等に資する基盤技術の開発を進めた。
令和3年度に極微弱テラヘルツ波検出方式の分光システム化において、当初計画の距離とアイリスによって雑音成分を空間的に除去する手法に関して、距離が予想外に問題となることが判明した。研究遂行上、雑音成分を空間的に除去することが不可欠なため、極微弱テラヘルツ波検出方式の分光システム化を再検討した。その上で、令和4年6月までに、極微弱検出方式の分光システム性能評価および極微弱検出方式の分光イメージングへの導入を行った。
さらに、分光測定の高安定化を目指し、テラヘルツ波を2ビームに分割して、検出側の画像データ上で校正を取る方式を導入し、サンプル透過光と同時に参照光を取得することで高い安定性が得られることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Application of Machine Learning to Terahertz Spectroscopic Imaging of Reagents Hidden by Thick Shielding Materials2021

    • 著者名/発表者名
      K. Murate, H. Kanai, K. Kawase
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology

      巻: 11 ページ: 620 - 625

    • DOI

      10.1109/TTHZ.2021.3094128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the crystal phase and microstructure of pottery bodies on the transmission characteristics of terahertz waves2021

    • 著者名/発表者名
      S. Niijima, H. Taniguchi, H. Matsuda, N. Hashimoto, K. Murate and K. Kawase
    • 雑誌名

      Journal of Asian Ceramic Societies

      巻: 9 ページ: 443-451

    • DOI

      10.1080/21870764.2021.1889454

    • 査読あり
  • [学会発表] Wide Dynamic Range Imaging System Using Three-stage Terahertz Parametric Detector (Keynote)2021

    • 著者名/発表者名
      K. Murate, K. Nagase, K. Kawase
    • 学会等名
      46th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of a High Signal to Noise Ratio Terahertz-wave Parametric Generator (Keynote)2021

    • 著者名/発表者名
      S. Mine, K. Kawase, K. Murate
    • 学会等名
      46th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of a Terahertz Parametric Generator/Detector for Nondestructive Testing (Invited)2021

    • 著者名/発表者名
      K. Murate, K. Kawase
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of terahertz parametric generator for real-time measurement (invited)2021

    • 著者名/発表者名
      K.Murate, and K. Kawase
    • 学会等名
      9th Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies (RJUSE TeraTech-2021)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] テラヘルツ波産業創成の課題と展望2022

    • 著者名/発表者名
      村手宏輔, 川瀬晃道
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      シーエムシー出版刊, 東京
    • ISBN
      978-4-7813-1662-8

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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