超高精度多成分微量ガス分析のためのデュアルコム共振器モード分散分光法の開発

开发用于超高精度多组分痕量气体分析的双梳谐振器模式色散光谱

• 批准号: 21H01852
• 负责人: 大久保 章
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01852/
• 关键词: ガス分析; 光周波数コム; デュアルコム分光; 光共振器; 同位体比; 共振器分散分光; レーザー強度雑音; 標準ガス; 質量比混合法

デュアルコム共振器分散分光に向けて、高い濃度測定精度を維持しながら共振器長を調整できるように工夫したサンプルセル一体型の光共振器を設計し、部材を発注した。ただ、昨年度から続いている真空関連部品の長納期化の影響を受け、年度末の納品となったため、共振器本体部分以外の準備を進めた。光コムと光共振器モードの周波数が一致するように、CWレーザーを介した光共振器の制御方法を検討・決定した。並行して、共振器分光に適した、繰り返し周波数が高めの偏波保持ファイバー型の光コムの製作を開始した。また、通常のデュアルコム分光におけるガススペクトル解析法を精査したところ、濃度測定精度が解析に用いる分子吸収線データベースの中心周波数精度で律速されることが分かり、それをより精度の高い周波数データと置き換えることで精度が向上することが確認できた。この知見は共振器分散分光の解析においても重要と考えられる。また、高精度標準ガス分析においては、CG-TDCの不安定要因とその対処法について論文にまとめ投稿した。

对于双梳谐振器色散光谱，我们设计了一种带有集成样品池的光学谐振器，可以在保持高浓度测量精度的同时调整谐振器长度，并订购了组件。然而，由于自去年以来真空相关零件的交货时间持续较长，交货时间定于本财年末，因此除了谐振器主体之外还进行了准备工作。我们研究并确定了一种使用连续激光器控制光学谐振腔的方法，以使光梳和光学谐振腔模式的频率匹配。与此同时，我们开始制造适用于腔光谱的高重复频率的保偏光纤型光梳。另外，在考察了普通双梳光谱中使用的气体光谱分析方法后，我们发现浓度测量精度是由用于分析的分子吸收线数据库的中心频率精度决定的，我们将其替换为更精确的频率数据证实，这提高了准确性。这些知识在谐振器色散光谱分析中也被认为很重要。另外，在高精度标准气体分析方面，我们总结并提交了关于CG-TDC的不稳定因素以及如何处理的论文。

项目成果

デュアルコム分光を用いた精密ガス分析法の開発

双梳光谱精密气体分析方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 大久保章;入松川知也;清水祐公子;佐々田博之;稲場肇
• 通讯作者: 稲場肇

デュアルコム分光を用いた高精度ガス分析

使用双梳光谱进行高精度气体分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 大久保章;佐々田博之;稲場肇
• 通讯作者: 稲場肇

高精度デュアルコムガス分析に向けたスペクトル解析手法の検討

高精度双梳气体分析光谱分析方法的思考

• 发表时间: 2021
• 作者: 大久保章;稲場肇
• 通讯作者: 稲場肇

デュアルコム分光による非接触かつ高精度な気体の温度計測

使用双梳光谱仪进行非接触式高精度气体温度测量

• 发表时间: 2022
• 期刊: 光技術コンタクト
• 作者: 清水祐公子;稲場肇;大久保章
• 通讯作者: 大久保章