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高感度低コヒーレンス動的光散乱計測法とナノ微粒子計測

高灵敏度、低相干动态光散射测量方法及纳米颗粒测量

基本信息

批准号：
18760044
负责人：
石井勝弘
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The Graduate School for the Creation of New Photonics Industries
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760044/
关键词：
応用光学・量子光工学計測工学超精密計測ナノ材料

项目摘要

低コヒーレンス動的光散乱法は、散乱体が時間的にゆらいでいる媒質内の微小領域での媒質の動的情報を計測する方法であり、高密度のナノ微粒子計測のみでなく、生体組織、細胞、植物、高分子ゲルなど幅広い測定対象を有する。さらに、本方法を散乱媒質中の動的情報3次元断層像計測へ拡張することで、動的光散乱顕微鏡、動的光散乱継層画像計測へと発展し、生体、細胞、植物などに対する静的情報計測(形状、構造計測)と同時に、動的情報(分子の動き、細胞の活動)の可視化が可能となる。本研究では、まず低コヒーレンス動的光散乱測定システムの高感度化を行った。その結果、粒子径100nm程度、体積濃度10%の高濃度ナノ粒子の動的情報を測定可能であることを確認した。また、低コヒーレンス動的光散乱測定システムを用いて、高濃度粒子の粒子間相互作用の測定を行った。粒子の濃度を変化させ粒子の拡散係数を測定した結果、理論的予測とよく一致する拡散係数の濃度依存性を得ることができ、低コヒーレンス動的光散乱測定システムが高精度に高濃度ナノ粒子の動的情報を測定可能であることを示した。また、固体と液体の界面近傍での高濃度ナノ粒子の拡散係数の測定も行った。測定した界面からの距離に対する拡散係数の変化は、理論予測とよく一致した。その結果、低コヒーレンス動的光散乱測定システムを用いた動的情報の継層画像化が可能であることを示した。また、光路長を長くした場合の拡散係数の測定を行い、多重散乱光の影響で拡散係数が変化することも示し、さらに、数値シミュレーションとの比較を行い、それらの結果はよく一致した。さらに、低コヒーレンス動的光散乱法を用いた散乱媒質の散乱係数・吸収係数測定法の提案も行った。

Low コヒーレンはス moving light scattered method, the scattered body が time にゆらいでいる medium の within the tiny field での medium の dynamic intelligence を measuring する method であり, high-density のナノ particles measuring のみでなく, living tissues, cells, and plant, polymer ゲルなど picture hiroo い were measured as を seaborne する. さらに, this method を scattered medium の move like measuring the intelligence of three dimensional fault へ company, zhang することで, moving light scattered 顕 micro mirror, moving light scattered 継 layer portrait measuring へと発 exhibition し, living body, cells, and plant などにす seaborne る static intelligence measuring (shape, structure measuring) とに at the same time, verbal intelligence (molecular のき, cell の activities) の visualization が may と Youdaoplaceholder0. In this study, the light dispersion measurement of でで and まず with low コヒコヒレ <e:1> スス motion was conducted to determine システム and <s:1> with high sensitivity を and った. その result, the degree of particle diameter of 100 nm, volume concentration 10% の high-concentration ナのノ particles moving intelligence を determination may であることを confirm した. The determination of light dispersion of また, low コヒレレスス movement システムを, the determination of をて and the determination of high-concentration particle <s:1> interparticle interaction <e:1> を row った. Particle concentration のを variations change させ particle の company, dispersion coefficient をした results and theory to measure とよく consistent する company, dispersion coefficient の concentration dependence を have ることができ, low コヒーレンス moving light scattered determination システムが high-precision に high-concentration ナのノ particles moving intelligence を determination may であることを shown した. Determination of the 拡 dispersion coefficient <e:1> of で <s:1> high-concentration ナノ particles <e:1> near the interface between また and と of solids and <s:1> of liquids ったったった row った. It is determined that the <s:1> た interface ら <s:1> distance に is consistent with the <s:1> variation of the する拡 dispersion coefficient <e:1> and the theoretical pretest とよくた. その results, low コヒーレンス moving light scattered determination システムを with いた dynamic intelligence の継 layer portrait turn が may であることを shown した. また, long long light path をくした occasions のの company, dispersion coefficient measurement line をい, multiple scattered light のでが company, dispersion coefficient variations change することもし, さらに, the numerical シミュレーションとの is をい, それらの results はよく consistent した. Youdaoplaceholder0, low コヒさらにレレスス moving light dispersion method を using <s:1> た dispersion medium <s:1> dispersion coefficient · absorption coefficient determination method <e:1> proposal さらに line った.