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Hierarchical structure change induced by the phase transition in polymers investigated by broadband phase-resolved spectroscopy

通过宽带相分辨光谱研究聚合物相变引起的分级结构变化

基本信息

批准号：
22K03557
负责人：
岡野真人
金额：
$ 2.66万
依托单位：
防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、デュアルコム分光装置を光源としたテラヘルツ光・近赤外光領域での同時同位置・位相分解分光計測を通じて、高分子の階層的な振動構造を分光学的手法によって包括的に明らかにすることを目的とする。初年度はファイバーレーザーべースのデュアルコム分光装置の開発を目指して、1台目のエルビウムファイバーレーザーを作製し、共振器分散や繰り返し周波数の最適化を行った。次に、ファイバーアンプによって増幅された光パルスのパルス幅を自己相関法を用いて測定し、ファイバー長の調整によってパルス幅の圧縮を試みた。そして、このファイバーレーザーを光源としたテラヘルツ時間領域分光測定系を構築した。発生にスピントロニックエミッターを利用し、検出に光伝導アンテナを利用することで電場時間波形の測定に成功した。上記の装置開発と並行して、高分子材料のテラヘルツ光学応答への知見を深めるために、市販のテラヘルツ分光装置を利用してポリ乳酸試料の加熱結晶化過程にともなう複素誘電率スペクトルの変化について調べた。近年、新たに発見された4 THz近傍に現れる結晶相由来のピーク構造をプローブとすることでポリ乳酸の結晶化過程を明瞭に観測することに成功した。得られた結果を既存手法であるX線回折法の計測結果と比較したところ、両者には明確な違いが現れることを見出した。また以前に慶應義塾大学にて開発したデュアルコム分光装置を利用し、デュアルコム分光装置を光源としたテラヘルツ時間領域分光装置の特性評価を行った。その結果、既存の非同期光サンプリング法を用いた測定装置に比べて、位相安定性が著しく向上していることを明らかにした。この成果は本研究の方向性を確認するうえで重要な成果である。

In this study, the デュアルコム spectrometer is used as the light source, and the としたテラヘルツ light and near-infrared light fields are simultaneously used for the same position and phase decomposition spectroscopy. The method of measuring vibration structure and spectroscopy of the polymer layer includes the purpose of measuring the vibration structure of the polymer layer. In the first year of the year, the spectroscopic device of the first year's spectrometer was opened, and the first target was the first one. The エルビウムファイバーレーザーを is manufactured, and the resonator dispersion is optimized for the number of cycles. It's related to the times of the times The method is to measure the length and adjust the length of the test using the いて test. The time domain spectrometry system of the light source and the light source of the light source is constructed.発生にスピントロニックエミッターをutilizationし、検出に光伝guidanceアンテナをutilizationすることでelectric field time waveform measurement was successfulした. The above-mentioned device is developed and paralleled, the polymer material optical sensor is opened, and the optical sensor is sold in the market. The spectroscopic device utilizes the heating and crystallization process of the lactic acid sample to adjust the dielectric constant of the lactic acid sample. In recent years, 新たに発见された4 The crystallization process of the THz crystallization phase has been clarified and the crystallization process of lactic acid has been successfully tested. The results are obtained by comparing the measurement results of the existing technique and the X-ray folding method, and the results are clear and the results are clearly visible. The spectroscopic device was developed and used by Keio University in the past. Evaluation of the characteristics of the ルコム spectroscopic device and the light source and the テラヘルツ time domain spectroscopic device. As a result, the existing non-synchronized photometric method uses a measuring device, a measuring device, and a phase stability measuring device. The directionality of this study and the important results of this study are confirmed.