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2010 年度 実績報告書

呼気分析のための高感度・超低容量赤外ガス分光分析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22360135
研究機関東北大学

研究代表者

松浦 祐司  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (10241530)

研究分担者 片桐 崇史  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90415125)
木野 彩子  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教育研究支援者 (30536082)
キーワード呼気分析 / 赤外分光法 / ラマン分光法 / 中空光ファイバ / ガス分光分析
研究概要

本研究の目的は,呼気中に含まれる微量成分の検出が可能な装置を開発することである.その方法として,導波機能を有する中空伝送路により構成した高感度かつ超低容量のガスセルを用いる手法を採用し,今年度においては次の2つの事項について検討を行った.
1.中空光ファイバ型ガスセルを用いた分光測定系の最適化
フーリエ赤外分光器と中空光ファイバを用いて構成した分光測定系について,光学系の最適化を行った.ファイバの伝送損失を低減するため,通常は1mm以下の内径のファイバを2-3mmへと大口径化することを試みた.また,柔軟性が得られるように従来のガラスからプラスチックへと母材を変更することを試み,良好な特性の中空光ファイバガスセルの実現に成功した.
2.CRD分光のための超低損失赤外共振器の検討
CRDガス分光システムを構築するために,超低損失中空導波路として,多層誘電体薄膜を内装したものについて検討した.製法としては表面が理想的に平滑であるガラスストリップ表面に,スパッタリング法により多層薄膜を形成し,その後,4つのストリップを精密に組み合わせるというものである.そのために,まず多層膜を形成するための多極スパッタ装置を製作した.そしてこの装置を用いて,ガラスストリップの表面に金属層として銀を成膜した後に誘電体膜を形成することに成功した.
なお,震災により当初計画より2ヶ月間延長することにより,上記の成果を達成することが可能となった.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 中空光ファイバの基礎2010

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      Medical Photonics

      巻: 1 ページ: 11-15

    • URL

      http://www.medicalphotonics.jp/pdf/mp0002/0002_011.pdf

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中空光ファイバの医療応用2010

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      Medical Photonics

      巻: 1 ページ: 16-21

    • URL

      http://www.medicalphotonics.jp/pdf/mp0002/0002_016.pdf?

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible hollow optical fiber bundle for infrared thermal imaging2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, K.Naito
    • 雑誌名

      Biomed.Opt.Express

      巻: 2 ページ: 65-70

    • 査読あり
  • [学会発表] Small-volume cavity cell using hollow optical fiber for Raman scattering-based gas detection2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Okita, T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
  • [学会発表] Hollow fiber-based Raman tweezers2011

    • 著者名/発表者名
      T.Katagiri, Y.Morisaki, Y.Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
  • [学会発表] Flexible hollow-fiber bundle for body temperature imaging2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, K.Naito
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
  • [学会発表] Fabrication of silver-coated hollow fiber with an inner diameter of 100 micron or less2011

    • 著者名/発表者名
      K.Iwai, M.Miyagi, Y.Shi, Y.Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers, Sensors, and Devices for Biomedical Diagnostics and Treatment XI
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2011-01-23
  • [学会発表] 呼気分光分析のための中空光ファイバガスセルの最適化2011

    • 著者名/発表者名
      高橋侑右,木野彩子,松浦祐司
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第31回年次大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] 中空光ファイバ型ガスセルを用いた赤外ガス分光分析2010

    • 著者名/発表者名
      高橋侑右,木野彩子,松浦祐司
    • 学会等名
      第22回電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      青森
    • 年月日
      2010-08-27
  • [学会発表] ラマンイメージング用中空光ファイババンドルの試作2010

    • 著者名/発表者名
      冨山達弘, 片桐崇史, 松浦祐司
    • 学会等名
      第22回電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      青森
    • 年月日
      2010-08-27
  • [学会発表] 呼気のリアルタイムラマン分析のための高感度中空光ファイバ型ガスセル2010

    • 著者名/発表者名
      沖田佳也,片桐崇史,松浦祐司
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-08-16
  • [学会発表] Remote-Raman spectroscopy of optically trapped particles by utilizing a hollow optical fiber2010

    • 著者名/発表者名
      T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Trapping and Optical Micromanipulation VII
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] Endoscopic optical diagnosis and surgery system based on hollow optical fiber2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, T.Watanabe, S.Kino
    • 学会等名
      OECC2010
    • 発表場所
      Sapporo(Invited Paper)(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-09
  • [図書] Optical Guided-wave Chemical and Biosensors II2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuura, et al
    • 総ページ数
      177-194
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2013-06-26  

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