Development of high-sensitivity and ultra-low volume infrared gasspectroscopy system for breath analysis

开发用于呼吸分析的高灵敏度超低容量红外气体光谱系统

• 批准号: 22360135
• 负责人: MATSUURA Yuji
• 金额: $ 11.81万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22360135/
• 关键词: センシング; 呼気分析; 赤外分光法; ラマン分光法; 中空光ファイバ; ガス分光分析

To detect minor components in breath, a spectroscopic measurement system using a quantum cascade laser and a hollow optical fiber was developed. By optimizing the optic system and signal processing method, quantitative measurement of ppm-order gas component was successfully demonstrated. Subsequently, to devlop a cavity-ring-down spectroscopy system having further high sensitivity, hollow optical waveguides with inner dielectric layers were fabricated. By forming multiple dielectric layers on the inside, the transmission losses are largely decreased compared to common hollow waveguides with a single dielectric layer.

为了检测呼吸中的微量成分，研制了一种利用量子级联激光器和中空光纤的光谱测量系统。通过优化光学系统和信号处理方法，成功实现了ppm级气体组分的定量测量。随后，为了进一步开发具有高灵敏度的腔衰荡光谱系统，制作了具有内介电层的中空光波导。通过在内部形成多个介电层，与普通中空波导的单介电层相比，传输损耗大大降低。

项目成果

Fabrication method of small-diameter hollow waveguides for terahertz waves

太赫兹波小直径空心波导的制作方法

• DOI: 10.1364/josab.29.003006
• 发表时间: 2012
• 期刊: J. Opt. Soc. Am
• 作者: S. Sato;T. Katagiri;Y. Matsuura
• 通讯作者: Y. Matsuura

Flexible hollow optical fiber bundle for infrared thermal imaging, Biomed

用于红外热成像、生物医学的柔性中空光纤束

• 发表时间: 2010
• 期刊: Opt. Express
• 作者: Y. Matsuura;K. Naito
• 通讯作者: K. Naito

中空光ファイバガスセルを用いた呼気分析-量子カスケードレーザーを用いたNOガス測定-

使用中空光纤气室进行呼吸分析-使用量子级联激光器测量NO气体-

• 发表时间: 2012
• 作者: M.Koshiba;K.Saitoh;K.Takenaga;S.Matsuo;高橋侑右
• 通讯作者: 高橋侑右

赤外キャビティリングダウン分光用中空光導波路ガスセルの製作

用于红外腔衰荡光谱的中空光波导气室的制作

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Fukushima;K.-W. Lee;T. Tanaka;andM. Koyanagi;竹本一矢ら;M. Natsui;市川遼
• 通讯作者: 市川遼

Hollow fiber-based Raman tweezers

中空纤维拉曼镊子

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Katagiri;Y.Morisaki;Y.Matsuura
• 通讯作者: Y.Matsuura