近年、テラヘルツ波と呼ばれる約0.3～10THz (波長1 mm～30 μm) の電磁周波数帯の光源開発とその応用開拓が急速に進んでいます。この帯域は電波と光波の中間に位置しており、電波のように紙、プラスチック、ニール、繊維、半導体、粉体など種々の物質を透過すると共に、光波のようにレンズやミラーで空間を自在に取り回すことができます。また、ミリ波に比べて波長が短いため、多くのイメージング用途にとって必要十分な空間分解能を有しています。
さらに近年、ビタミンや糖、医薬品、爆薬などの試薬類に固有の吸収スペクトルがテラヘルツ帯で見出され、その応用可能性が広がりつつあります。
我々は、非線形光学効果を用いた広帯域波長可変テラヘルツ光源の開発、および、テラヘルツ波の応用開発を精力的に進めており、この10年で国際会議招待講演100件以上など国際的に高く評価されています。それらの基本技術に関してインテンシブに解説します。
- イントロダクション
- テラヘルツの長所・短所 (できること・できないこと)
- 様々なテラヘルツ応用例
- テラヘルツ時間領域分光法
- 種々のテラヘルツ光源
- 種々のテラヘルツ検出器
- 線形光学効果を用いた各種テラヘルツ光源
- テラヘルツパラメトリック光源
- テラヘルツパラメトリック発振器
- シリコンプリズムカプラー
- 光注入型テラヘルツパラメトリック発生器
- アクロマティックインジェクションシーディング
- μチップレーザー励起テラヘルツ光源
- 小型テラヘルツパラメトリック光源
- シンクロナスポンプテラヘルツ光源
- チェレンコフ型テラヘルツ光源
- 差周波混合型テラヘルツ光源
- TDS型テラヘルツ光源
- 導波路型テラヘルツ光源
- チェレンコフ型のメリット
- テラヘルツイメージング
- 安全安心への展開
- 液体小袋のマイクロリーク検出
- 薬物の透視に最適な周波数帯
- テラヘルツ帯の分子スペクトルの特徴
- 種々の試薬類のテラヘルツスペクトル
- 封筒や衣服などに隠匿された試薬の分光
- 粉体の拡散反射分光例
- テラヘルツ分光イメージングシステム
- 試薬類の主成分分析
- 混合サンプルの識別
- 封筒中の禁止薬物の非破壊検出
- THz時間領域分光法
- CCDカメラを用いたテラヘルツイメージングの高速化
- テラヘルツ波の散乱強度による粉体検出
- 半導体・農産物・製品などの検査応用例
- レーザーTHz放射顕微鏡
- 青果物の非破壊・非侵襲評価
- 凍結解凍サイクルの最適化
- 植物工場における潅水の最適化
- フィルター内のススのCTイメージング
- テラヘルツ3D CTシステム
- テラヘルツトモグラフィ
- ファイバレーザ励起小型テラヘルツトモグラフィシステム
- DAST結晶を用いた超短パルスTHz波発生
- トモグラフィー画像例
- メタルメッシュセンサ
- メタルメッシュセンサの原理
- メッシュを用いたインク濃度の検出
- アビディン‐ビオチン結合の検出
- 薄いフィルムのイメージング
- ボウタイ開口メッシュによるサブミクロン膜厚計測
- 種々のテラヘルツイメージング技術
- テラヘルツ波の干渉を用いた超高感度イメージング
- 導波路からのエバネッセント波を用いた分光イメージング
- 光によるテラヘルツ波変調の可能性
- テラヘルツ波を用いた生体計測への展開
- フレーリッヒ仮説 (細胞膜共鳴振動仮説)
- 蛍光色素法による膜電位変化の検出
- フレーリッヒ仮説の検証実験系
- 人体皮膚とテラヘルツ電磁波
- 汗腺はテラヘルツ帯のアンテナか?