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

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360135
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: センシング

研究概要

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ために,まず量子カスケードレーザと中空光ファイバを用いた分光測定系を構成し,その光学系の最適化を行うことにより,サブppmのガス濃度の定量測定に成功した.次にさらに高感度な測定を可能とするキャビティーリングダウン分光測定系を構成するために,誘電体多層膜を内装した導波路の製作について検討し,従来の誘電体単層のみを形成して導波路と比較して大幅な低損失化を達成した.

研究成果

• [雑誌論文] Design and optimization of hollow-optical-fiber gas cell for infrared spectroscopy Opt (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, S. Kino, Y. Matsuura
  • 雑誌名: Eng 巻: 52 ページ: 1-5
  • DOI: DOI:10.1117/1.OE.52.1.013601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication method of small-diameter hollow waveguides for terahertz waves (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sato, T. Katagiri, Y. Matsuura
  • 雑誌名: J. Opt. Soc. Am 巻: B29 ページ: 3006-3009
  • DOI: DOI:10.1364/JOSAB.29.003006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Remote Fourier transform-infrared spectral imaging system with hollow-optical fiber bundle (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Huang, T. Katagiri, Y. Matsuura
  • 雑誌名: Appl. Opt 巻: 51 ページ: 6913-6916
  • DOI: DOI:10.1364/AO.51.006913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flexible hollow optical fiber bundle for infrared thermal imaging, Biomed (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuura, K. Naito
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 2 ページ: 65-
  • DOI: DOI:10.1364/BOE.2.00065
  • 査読あり
• [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
• [学会発表] 中空光ファイバとその医療応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松浦祐司
  • 学会等名: 光波シンセシス研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-02-28
• [学会発表] Hollow waveguide with multiple dielectric layer for infrared cavity-ring-down spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Ichikawa, T. Katagiri, Y. Matsuura
  • 学会等名: SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications XIII
  • 発表場所: San Francisco, USA.
  • 年月日: 2013-02-02
• [学会発表] 赤外キャビティリングダウン分光用多層薄膜クラッド中空導波路の製作 (2012)
  • 著者名/発表者名: 市川遼,片桐崇史,松浦祐司
  • 学会等名: 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会(OPE)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] 多層誘電薄膜を内装した赤外キャビティリングダウン分光用中空導波路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 市川遼,片桐崇史,松浦祐司
  • 学会等名: 第548会伝送工学研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] 多層誘電薄膜を内装した赤外キャビティリングダウン分光用中空導波路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 市川遼,片桐崇史,松浦祐司
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 中空光ファイバガスセルを用いた紫外ガス吸収分光の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 出仙勇毅,松浦祐司
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] Small-volume cavity cell using hollow optical fiber for Raman scattering-based gas detection (2011)
  • 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] Matsuura, Hollow fiber-based Raman tweezers, SPIE Conference on Optical Fibers (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Katagiri, Y. Morisaki, Y.
  • 学会等名: 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 imaging, SPIE Conference on Optical Fibers (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuura, K. Naito
  • 学会等名: 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] 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 fiber (2010)
  • 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 fiber (Invited Paper) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuura
  • 学会等名: OECC2010
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-07-09
• [図書] Optical Guided-wave Chemical and Biosensors II (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Zourob, A. Lakhtakia, Y. Matsuura, et al
  • 総ページ数: 177-194
  • 出版者: Springer