微粒子の光共振現象を利用した動的分光法の開発

利用微粒的光学共振现象开发动态光谱

• 批准号: 05750042
• 负责人: 笹木 敬司
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750042/
• 关键词: 顕微分光; 微粒子; 光共振; 表面・界面; 高速現象; レーザートラッピング

高分子ラテックス、マイクロカプセルなどの微粒子は、新しい機能材料の構成要素として、また、生体内や微小領域に置ける物質輸送の媒体として最近注目されているが、これらの応用に伴い、微粒子一個一個の内部や表面・界面で起こる物理化学現象を計測して反応機構やその動的特性を明らかにする研究の重要性が高まっている。本研究では、表面張力により高い真球度が得られるマイクロメートルオーダーの微粒子を一種の光共振器として利用し、高感度・高精度に単一微粒子の分光計測を行う全く新しい手法を開発した。本手法は、球形微粒子内の物質を光励起し発行させると表面波が発生して共鳴する現象に基づくもので、屈折率や吸収によって敏感に変化する共振波長やQ値を観測して微粒子界面近傍の物質状態を精密に解析する手法である。光学顕微鏡、励起用パルス光源、分光測定装置、および制御用のコンピュータを組み合わせて試作したシステムにより、色素をドープしたポリマー微粒子界面の解析を行い、本手法の有効性を示した。また、高強度のパルス励起により微粒子内でレーザー発振を誘起することが可能であり、このパルス発振光を用いて微粒子における超高速現象の時間分解測定を行う手法を開発した。さらに、光の放射圧を利用したレーザートラッピング技術を導入して微粒子を自在に操ることにより、微粒子間あるいは微粒子と他の物質との相対的な位置を制御して、エネルギー移動などの物理科学的相互作用による種々の現象を高空間分解能で動的分光計測することも試みた。

The importance of studying the physical and chemical phenomena arising from the internal, surface and interface of micro-particles is very high. In this study, a new method for measuring micro-particles by spectrometer with high sensitivity and high accuracy was developed. The method provides a method for accurately analyzing the state of matter near the interface of spherical particles by measuring the resonance wavelength and Q value of matter in the vicinity of the interface of spherical particles due to optical excitation, surface wave generation and resonance phenomenon. The effectiveness of this method was demonstrated by the combination of an optical microscope, an excitation light source, a spectroscopic measuring device, and a computer for the manufacturing industry to perform the analysis of the interface between pigments and microparticles. High intensity excitation of micro-particles induced by vibration of micro-particles induced by vibration of micro-particles In addition, the use of light emission technology to introduce micro-particle free operation, micro-particle interaction between micro-particles and other substances to control the relative position, such as particle movement, physical science interaction, such as high spatial resolution of the phenomenon of spectrometer measurement

项目成果

笹木敬司: "レーザーで微粒子を操る" 生産と技術. 45. 53-55 (1993)

Keiji Sasaki：“用激光操纵细颗粒”生产和技术 45. 53-55 (1993)。