中赤外域の波長帯には分子の共鳴線が多数存在しており、これらは分子の指紋領域と呼ばれています。分子は固有の波長に吸収ピークを持っており、赤外吸収分光法を用いることで、さまざまな分子の同定、定量、同位体計測が可能で、実際に、環境モニタリングやガス検知などの分野で広く応用されています。
本研究室では、計測のユビキタス化を目指し、赤外吸収分光法を応用した計測装置を開発しています。具体的には計測システムの構成機器を最適化し、可搬型かつ煩雑な検体操作が不要な計測手法を提案しています。光源から出射された光を計測対象に照射し、透過した光を光検出器で測定しており、具体的には、吸収分光法を用いた透過型計測装置の試作機を作製し、実際の計測および実地試験を通じて、その実用性を検証しています。将来的には、誰でも簡単に、どこでも赤外分光計測技術を利用できる計測システムの実現を目指しています。
図１は光ファイバーセンサーによる液体/気体サンプルの計測システムの概要で、図２はこのシステムを使ったメタンガスのリアルタイムモニタリング試験の結果です。
　本技術を活用した研究開発に興味のある企業との共同研究を希望します。
 

【現有の装置】
光源：広帯域グローバー光源（波長:～6,000 nm）、独自開発自然放射増幅光源（波長:2,500～3,700 nm）、
量子カスケードレーザー（波長:3,230nm、4,500 nm）
光計測装置：FTIR光スペクトラムアナライザー、MCT検出器
 

秋田県立大学 システム科学技術学部 機械工学科 助教 合谷賢治