【研究分野】量子ビーム科学

【研究領域課題番号】17H02821 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

テラヘルツ / 光源技術 / 超短パルス電子ビーム / 超短パルスレーザー / オペランド計測 / 時間領域分光 / EOサンプリング / 分光技術 / 加速器 / 高性能レーザー / 高強度テラヘルツ分光技術 / ポンププローブ分光 / タンパク質動的計測

【研究成果の概要】

本課題は、高強度テラヘルツ光を用いたオペランド計測手法の開発とタンパク質分光分析への応用を目指した研究である。小型電子加速器ベースのテラヘルツ時間領域分光では、テラヘルツ光のピーク強度が高い一方、プローブ光との時間ジッターやスペクトルの安定化の課題が大きく、時間分解能向上のためにはシングルショット計測が重要である。本研究では小型電子加速器ベースに加え、レーザーベース光源とEOサンプリングシステムの高度化開発を並行して実施した。本システムにより、タンパク質水溶液や低分子化合物を含むサンプルへの計測実験にまで至り、タンパク質機能発現メカニズム解明に向けたオペランド計測実現への重要な知見を得た。

【研究の社会的意義】

本研究は、超短パルス電子ビーム及び超短パルスレーザーをベースとした高強度テラヘルツ光源を開発し、タンパク質の機能発現メカニズムの解明に向けたオペランド計測技術の開発に展開する研究である。本研究成果により、これまで困難であったタンパク質の溶媒計測が実験室系で実施できるようになり、タンパク質の機能発現メカニズム解明への進展に寄与することが期待される。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】応用光学・量子光工学

【研究領域課題番号】20686006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超短パルスレーザー / レーザー制御 / 光源技術 / 超高速分光 / 非線形光学 / 振動分光 / 非線形光学効果 / パルス圧縮 / 波形整形

【研究成果の概要】

様々な周波数の光を準備し, それらの位相を揃えて重ね合わせると, 超短パルス光を生成できる．各周波数成分の位相を自由に制御できれば, 光の電場波形を自由に操ることができる．また, そのスペクトルを広げることができれば, 波形整形の自由度が向上する．本研究では, 中赤外光のスペクトルを広帯域化する技術, および, 光電場波形を整形するシステムを開発した．この技術は, 分子反応ダイナミクスの観察と反応制御に役立つと期待される．

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円)