| 研究課題/領域番号 |
19K20687
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| 研究機関 | 科学警察研究所 |
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研究代表者 |
角田 英俊 科学警察研究所, 法科学第二部, 主任研究官 (80773936)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 光を用いた指紋の非破壊検出 / 指紋の蛍光寿命イメージング |
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| 研究実績の概要 |
紙上の潜在指紋について、指紋と紙の蛍光波長域が重なり、紙の蛍光強度が指紋より４桁程度大きく、さらに蛍光寿命も同程度であるために、従来の波長フィルタや時間分解分光法では指紋の可視化が困難であった試料から、蛍光寿命イメージングにより潜在指紋を可視化することに成功した。
上記の指紋可視化例について、あらかじめ個別に測定しておいた指紋と紙の蛍光寿命はそれぞれ約3.7ns及び約3.9nsであった（励起波長532nm、パルスエネルギー約1mJ、パルス幅3-5ns）。指紋が可視化された蛍光寿命イメージ上で、指紋がある部分とない部分の蛍光寿命を比較したところ、両者は蛍光寿命差0.1-0.2nsで区別されており、単独で測定した蛍光寿命の差と同程度であった。ただ、上記試料では指紋の蛍光強度は紙の蛍光強度より約４桁小さいため、指紋の付着により紙の蛍光寿命が変化することは、単純な蛍光強度の和の観点からは説明が難しいと考えられ、指紋の付着により蛍光寿命差が生じた原因について考察を要すると考えられた。
以上の光励起はナノ秒のパルス幅のレーザーを用いて行ったが、パルス幅が試料の蛍光寿命と同じオーダーであり、試料の蛍光寿命に対する励起光パルス幅の影響が考えられる。そこで本研究ではナノ秒程度である試料の蛍光寿命に比べてパルス幅が十分短いフェムト秒レーザーを用いた光励起も行うこととしており、非線形光学結晶を用いて波長780nmのフェムト秒レーザーの第二高調波を試料に照射する光学系をこれまでに構築した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
指紋の蛍光強度が背景の紙より数桁小さいにもかかわらず、指紋の付着によりサブナノ秒オーダーの蛍光寿命差が生じて指紋を可視化できる理由の考察に時間を要しているため。
また、試料の光励起に使用するフェムト秒レーザーの第二高調波発生に用いる非線形光学結晶の納期が、新型コロナウイルス感染症拡大の影響により当初の想定より長期化したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、従来の波長フィルタや時間分解分光法では指紋可視化困難な試料から、蛍光寿命イメージングにより指紋可視化を行っていく。指紋可視化事例について、指紋と背景の蛍光強度差や蛍光寿命差に関する共通点を調べ、蛍光寿命イメージングにより指紋が可視化される理由を探っていく。
また、フェムト秒レーザーを用いた時間分解分光や蛍光寿命イメージングを行う光学系の整備を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
フェムト秒レーザー用の非線形光学結晶の長納期化に伴い、光学系作成が遅延し関連する一部の光学部品の購入に至らなかったため。
次年度は、光学部品の購入のほか、発表を予定している国際会議の参加費及び旅費に使用予定である。
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