表面光局在素子を用いたテラヘルツ微量成分検出装置の開発と指紋イメージングへの応用

基于表面光学定位装置的太赫兹微量成分检测装置的研制及其在指纹成像中的应用

• 批准号: 18760058
• 负责人: 宮丸 文章
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Shinshu University
• 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-18760058/
• 关键词: テラヘルツイメージング; 表面プラズモン; 表面プラズモンセンシング; 高感度センサ; 金属開口アレイ; テラヘルツ光

本研究は,金属開ロアレイにおける共鳴透過現象(透過スペクトルに急峻な透過ピークが観測される現象)を用いることによって,高感度な微量成分センシングシステムを実現しようとするものである。平成18年度において,金属開ロアレイの光学特性を正確に把握し,その特性が発現するメカニズムを詳細に調べた結果,センシング対象の試料を,金属表面からおよそ半波長程度の範囲に配置する必要があることがわかった。その後,上述した金属開ロアレイの光学特性を微量成分センシングシステムに応用するため,デバイス構造の最適化を行い,その結果共鳴透過ピークのQ値が最も大きくなるパラメータを見いだした。そのパラメータをもって複数の周波数にピーク周波数を持つ金属開ロアレイを作製したところ,所望の特性を満たしていることをテラヘルツ時間領域分光システムにより確認した。最適化を行った。金属開ロアレイを用いて,紙面上に印刷したインクのセンシングを行い,良好なセンシングが可能であることを確認した。本年度では,これらの技術をテラヘルツイメージングに応用した。まず紙面上に書いた文字のイメージングを行い,金属開ロアレイを用いない場合と比較して,非常にコントラストの高いイメージが得られることを確認した。さらに本技術を,フィルム上に付着した指紋め高感度イメージングに応用することを試みた。その際,重要となるのはこれまで以上に高い空間分解能である。指紋イメージングに必要な空間分解能を得るため,それまで使用していた金属開ロアレイよりもさらに微細な構造のものを製作し,そのデバイスを用いてイメージングを行った。その結果,フィルム上の指紋のイメージを高いコントラストで観測することに成功した。これは,金属開ロアレイ上の表面プラズモン励起を用いることにより,高い検出感度と高い空間分解能の両方を同時に実現できたことを示している。

In this study, the resonance transmission phenomenon of the metal open air filter (through the use of the light source through the use of the open air filter to measure the resonance transmission phenomenon) Phenomenon) is used for high-sensitivity micro-components, high-sensitivity micro-components. Heisei 18 year において, metal opening ロアレイのoptical properties を correct control にし, そのcharacteristics が発appears するメカニズムをdetailed adjustment べThe result is that the metal surface has a half-wavelength range and the configuration is necessary.その, the above-mentioned した metal open ロアレイの optical properties を trace components センシングシステムに応 use するため, デバイスstructural optimization を行い, そのresult resonance through ピークのQ値が最も大きくなるパラメータを见いだした.そのパラメータをもってplural のcyclic wave number にピークcyclic wave number をhold つmetal open ロアレイをしたところ, the desired characteristic を満たしていることをテラヘルツtime domain spectroscopy システムによりconfirmation した. Optimization of を行った. The metal is opened and printed, and the paper is printed on the paper.ングを行い,好なセンシングがpossibleであることをconfirmationした. This year's technology is the best technology for this year.まず书いた字のイメージングを行い, METAL 开ロアレイを用いない场合コントラストの高いイメージが gotられることをconfirmationした. This technology is based on the technology, and the fingerprint on the fingerprint sensor is high and the fingerprint sensor is highly sensitive and the fingerprint sensor is used to test it. It is important to have high space decomposition ability and high space resolution. Fingerprint イメージングにNecessary spatial decomposition can をget るため,それまで use していたmetal opening ロアレイThe fine structure of the よりもさらになものを is made, and the そのデバイスを is made of いてイメージングを行った.その results, フィルム上の fingerprint のイメージを高いコントラストで観measurement することにsuccessfulした. High The sensitivity and spatial decomposition ability of the sensor are both high and the spatial decomposition ability is high.

项目成果

金属Hフラクタル構造のテラヘルツ透過特性

金属H分形结构的太赫兹传输特性

• 发表时间: 2007
• 作者: K. Takahashi;F. Kawanishi;S. Mito;H. Takagi;K. H. Shin;J. Kim;P. B. Lim;H. Uchida;M. Inoue;宮丸 文章
• 通讯作者: 宮丸 文章

Strong optical activity in chiral metamaterials of metal screw hole arrays

• DOI: 10.1063/1.2392787
• 发表时间: 2006-11
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: F. Miyamaru;M. Hangyo