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2021 年度 実績報告書

無秩序系有機無機光散乱媒質への分光性機能付加に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K05310
研究機関九州大学

研究代表者

興 雄司  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (10243908)

研究分担者 吉岡 宏晃  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20706882)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードシリコーン / 散乱媒質 / 紫外フィルター / CaF2
研究実績の概要

10nmFHWMを達成する為,これまで得られた微小粒径除去を元に,さらに80wt%の高濃度を厚さを3mmまで増大させた.この達成のため新しい混合手法ではなくCaF2粉体をペレット状に固めた後,真空化での低粘度PDMSをインジェクションする方法を新たに開発した.さらに厚さを3mmまで増大させることで,透過帯域幅は12nmFWHMを達成することができた.さらにUV-LEDのスペクトルについてはこのフィルターを通すことで9nmFWHMとなり,分光精度としては目的地を達成した.
この結果を数値計算で補完するため,ランダムウォークシミュレーションに厚さ補正を組み込む補正パラメーターを導入し,1mmを超える膜厚の実験結果との一致を見た.
一方でATMSのラジカル重合によるQD分散は最大で1.4wt%までを分散することができ,屈折率変調は0.002透明波長は15nmほど変化できた物の,QDによる異常分散はエリプソメトリーでの検出限界以下であった.そのため,研究計画の一つであった異常分散による可視域での透明化を確認するには至らなかった.代替方法としてSudanI色素を分散したもの(0.5wt%)も調査したが,こちらでも異常分散は不十分であり,10wt%超の濃度増大のためには化学修飾による分散性をさらに改善する必要がある事が判明した.これについては今後大幅な分散濃度改善の方法の目処が立ってから再度検証していきたい.
数値計算モデルについては新しい方法として波面乱れを用いた計算手法を新たに考案し,数値計算を行うことで,初めて光ビームの散乱パターンの実験結果と一致するモデリングを確認した.この計算方法により,分光的散乱媒質の散乱強度を定式化することに成功した.このモデルについては速やかに論文化する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件)

  • [国際共同研究] Jinan University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Jinan University
  • [雑誌論文] Narrow-bandpass transparent/diffusing materials using soft scattering based on dispersed refractive index difference2022

    • 著者名/発表者名
      Zhu Junfeng、Wan Lei、Zhao Chenxi、Liu Weiping、Oki Yuji、Yoshioka Hiroaki
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 12 ページ: 738~738

    • DOI

      10.1364/OME.447592

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The particle size distribution influence on the spectroscopic performance of CaF2 dispersed PDMS hybrid materials2021

    • 著者名/発表者名
      Zhu Junfeng、Zhao Chenxi、Sakai Ryo、Yoshioka Hiroaki、Oki Yuji
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 11682 ページ: 1168211

    • DOI

      10.1117/12.2581237

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunable and flexible deep-ultraviolet bandpass filters based on micro- and nanoparticle/polydimethylsiloxane hybrid membranes2021

    • 著者名/発表者名
      Zhu Junfeng、Wan Lei、Zhao Chenxi、Sakai Ryo、Mikami Yuya、Feng Tianhua、Chen Cong、Liu Weiping、Yoshioka Hiroaki、Li Zhaohui、Oki Yuji
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 115 ページ: 111073~111073

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2021.111073

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2022-12-28  

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