タンパク質における非平衡ボース凝縮の観測と光機能発現の根本原理における役割の解明

蛋白质中非平衡玻色凝聚的观察及其在光功能表达基本原理中的作用的阐明

• 批准号: 22K18269
• 负责人: 松永 隆佑
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18269/
• 关键词: テラヘルツ分光; タンパク質

タンパク質に外部からエネルギーを与えて非平衡状態にすると集団振動モードが最低エネルギー準位に集中し、ある種のボースアインシュタイン凝縮が発現することが半世紀前に理論的に予測された。これはフレーリッヒ凝縮と呼ばれ、長らく実験的な検証がなされていなかったが、テラヘルツ帯において鋭い線幅を持つ吸収ピークとして観測できる可能性が指摘されている。本研究では、光励起したタンパク質に対して広帯域・高分解能の高速テラヘルツ分光を行うことで、フレーリッヒ凝縮の存在を立証してその観測方法を確立し、凝縮ダイナミクスを計測することを目指す。そのために今年度は広帯域・高分解能かつ高速にテラヘルツ分光を行うことのできる非同期サンプリング時間領域分光システムを開発した。この手法は繰り返し周波数が僅かに異なる二つのフェムト秒パルスレーザーを使い、機械的遅延制御を必要とせずにテラヘルツ時間領域分光の時間軸上での遅延時間操作を高速に行う手法である。ただしフェムト秒パルスレーザーの繰り返し周波数が時間の経過とともにずれるため、このジッターを抑えて精密に固定するためのフィードバック制御とそのための高価な実験機器が必要になる。そこで本研究では、フィードバック制御を一切行わず、繰り返し周波数が時間変化するフリーラン状態のパルスレーザーを用いて非同期サンプリングを実現するためのジッター補正法を開発した。自作のYb系ファイバーレーザー２台を用いて、テラヘルツパルスのデータとともに繰り返し周波数差の１４倍の周波数のAC信号を補正用信号として取得し、ジッターを補正してから積算することで、1THzを超える帯域でも信号強度を落とすことなく積算を実現し、100MHz程度の分解能を持つ広帯域・高分解能実験システムを開発した。

On the basis of the external information system and the non-equilibrium status of the system, the minimum monitoring system is in the center of the system, and it is necessary to realize the impact of the previous theory. You may want to know if you want to know how much you want to know, and that you can tell you how much you want to know. The purpose of this study is to improve the performance of the high-resolution method in this study. in this study, the results show that the high-speed decomposition method is effective in this study. This year's high-speed high-resolution system can be used to operate at a high speed in the field of high-speed transmission. The number of waves per week, the number of waves, the number of times, the number of waves, the number of We need to make sure that the number of cycles is returned during the whole period of time. We need to make sure that the precision equipment is fixed, and that the necessary equipment is needed. In the course of this study, we are responsible for the monitoring and control of all operations, such as the number of cycles, the number of cycles, the number of cycles Since the Yb system is in use, the signal strength of the signal in the domain of the 1THz is calculated actively, and the signal strength of the signal in the domain of the 1THz is calculated actively. The degree of decomposition of 100MHz can maintain the high decomposition of the temperature domain.

项目成果

フリーランニングパルスレーザーに適応可能な非同期サンプリングテラヘルツ時間領域分光のジッター補正

适用于自由运行脉冲激光器的异步采样太赫兹时域光谱的抖动校正

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirakawa;M;平川眞規子;松井智子;松井智子;中川真由莉，神田夏輝，乙津聡夫，伊藤功，小林洋平，松永隆佑
• 通讯作者: 中川真由莉，神田夏輝，乙津聡夫，伊藤功，小林洋平，松永隆佑

フリーランニングパルスレーザーに適用可能な非同期サンプリング法におけるジッター補正法の開発

适用于自由运行脉冲激光器的异步采样方法中抖动校正方法的发展

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirakawa;M;平川眞規子;松井智子;松井智子;中川真由莉，神田夏輝，乙津聡夫，伊藤功，小林洋平，松永隆佑;中川真由莉;中川真由莉，神田夏輝，乙津聡夫，伊藤功，小林洋平，松永隆佑
• 通讯作者: 中川真由莉，神田夏輝，乙津聡夫，伊藤功，小林洋平，松永隆佑

「非同期サンプリング」を使ったテラヘルツ分光システムの開発

使用“异步采样”开发太赫兹光谱系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirakawa;M;平川眞規子;松井智子;松井智子;中川真由莉，神田夏輝，乙津聡夫，伊藤功，小林洋平，松永隆佑;中川真由莉
• 通讯作者: 中川真由莉

中川 真由莉（松永研D2）氏、シンポジウム「テラヘルツ科学の最先端IX」の最優秀若手研究者賞を受賞

Mayuri Nakakawa（松永实验室 D2）在“太赫兹科学前沿 IX”研讨会上获得最佳青年研究员奖