2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development and application of a high frequency pulsed ESR system by using high power THz gyrotron as light source
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15K05144
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
光藤 誠太郎 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (60261517)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高周波パルスESR / 高出力遠赤外 / ミリ波 / 準光学 / ジャイロトロン / ナノ秒パルス / FID / ニトロキシラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の最後の開発要素技術である受信系について光学系の配置等についてより最適化を行った. さらに昨年問題であった光駆動半導体スイッチによる短パルス成型時の電磁波の漏れがバックグラウンドとなって微弱なエコー信号の検出を妨げている点について. この迷光の主な原因である光駆動半導体スイッチの周囲から回り込んでくる, ガウスビームの裾野の電磁波を準光学系にアパーチャーを組み込むことで抑えることに成功した. これにより励起パルスによる影響を昨年より10 dB除き, -30 dBまで下げることができた. このシステムを用いてスチレン中に希釈分散させた50 mMのBDPAラジカルのFID信号の観測を達成した. これはジャイロトロン光源を応用したFID計測としては初めての成果であり, 本研究の目的である, ジャイロトロン光源を用いてpulsed ESRを実現することは達成できたといえる. 続いて温度・励起パルス幅を変えてFID信号の観測を行った. FID信号を優位にみるためには40 K以下の温度が必要であること, パルス幅の増加に従いFID信号が大きくなっていくことを確認した. このことは今回作れる最大のパルス幅40 nsecにおいてもスピンは90度まで倒れていないことを示している. 現在のジャイロトロンの最大出力は30 W程度であり90度条件を満たすためにはより高出力のジャイロトロンを用いる必要があることが分かった.
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