微小領域における高時間分解測定法の確立と分子ダイナミクスの制御

微小区域高时间分辨测量方法的建立及分子动力学控制

• 批准号: 05J09684
• 负责人: 松田 広久
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J09684/
• 关键词: 近赤外光; フェムト秒; 光学顕微鏡; 高次多光子蛍光; 多光子蛍光イメージング; 単一分子; Chromium:forsteriteレーザー

本研究は近赤外光を利用したフュムト秒レーザー顕微鏡を構築し、微小領域における超高速ダイナミクスの観測や化学反応の制御を目的としている。近赤外光は屈折率の分散が小さいため、対物レンズなどのガラスを通過してもパルス幅が広がりにくいことなどの特徴を有する。去年度は実際に装置を構築し、サンブル点において時間分解能35fsを有し、かつこの時間分解能が10倍から100倍の対物レンズを使用しても特別な調整なしに変化しないことを示した。この研究はPhotonics Spectra(月刊誌 米国ローリン出版社発行)において紹介されるなど、高い評価を受けている。本年度はこの装置を種々の光化学反応に応用した。ジアリルエテンはフオトクロミック反応を示す代表的な分子である。本装置では第2高調波によって630nmを、第3高調波によって420nm、第4高調波によって315nmの吸収帯を励起可能である。従って一つの光源で可視から紫外までの吸収帯を励起することができる。ジアリルエテンは可視光と紫外光によって閉環体から開環体へ、あるいはこの逆の反応を起こすことが知られており、この二つの異性体は物理的性質が異なる。このため情報記録などへの応用が研究されている。本装置の特徴をフオトクロミック分子に適応することによって単一光源による、情報の書き込みおよび消去が可能となる。この技術によって複数の光源を必要とする現在の手法と比較してシステムが簡便になるにれらの結果は現在、特許として出願中である。

这项研究旨在使用近红外光构建一个富秒激光显微镜，并观察小区域中的超高速度动力学并控制化学反应。近红外光具有少于折射率的分散性的特征，因此，即使通过玻璃（例如客观镜头），也很难拓宽脉冲宽度。去年，我们实际上构建了该设备，表明它的时间分辨率为35fs在samble Point，即使使用10倍至100倍的物镜，这种时间分辨率也不会在没有特殊调整的情况下改变。这项研究受到了高度赞扬，包括在Photonics Spectra（美国Laurin Publishing发表的月刊）中得到了介绍。今年，该设备应用于各种光化学反应。甲苯乙烯是一种表现出光致变色反应的代表性分子。该设备可以用第二个谐波，第三个谐波激发630 nm的吸收带和第四谐波的315 nm。因此，一个光源可以从可见的到紫外线激发吸收带。已知甲苯乙烯会引起环闭合到环上的环和紫外线逆转的反应，并且两个异构体在物理特性上有所不同。因此，正在研究其在信息记录中的应用。将设备的功能调整为光致变色分子，可以通过单个光源编写和擦除信息。与当前需要多种光源的方法相比，这些技术目前正在作为专利等待专利。

项目成果

Development of near-infrared 35 fs laser microscope and its application to the detection of three- and four-photon fluorescence of organic microcrystals

• DOI: 10.1021/jp0561165
• 发表时间: 2006-01-26
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B
• 影响因子: 3.3
• 作者: Matsuda, H;Fujimoto, Y;Masuhara, H
• 通讯作者: Masuhara, H

光情報記録システムおよび光情報記録媒体

光信息记录系统及光信息记录介质

• 发表时间: 2006