レーザー光用メートル原器の開発と高精度分子分光への応用

激光测量仪样机的研制及其在高精度分子光谱中的应用

• 批准号: 17655006
• 负责人: 馬場 正昭
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17655006/
• 关键词: エタロン; レーザー波長; 精度子; メートル原器; 共振器長; レーザー光波長; 高精度分子分光

本研究の目的は、レーザー光の波長を精密に測るのに用いるの間の距離(共振器長)を一定に保った干渉計(エタロン)を開発製作することである。平成18年度では、低熱膨張率素材と高真空槽を用いて、温度や空気密度の変化の影響をほとんど受けずに共振器長のゆらぎが極めて小さいエタロンを設計製作した。今年度はそのシステムの安定性を長時間にわたって検証し、それを高分解能スペクトルの測定に応用することを目的として、システムの改善と最終的な安定性の評価を行なった。第1段階ではやはり設置した実験室の気温の変化によって共振器長のゆらぎが観測されたが、全体を熱線ヒーターと定電流電源を用いて温度一定に保つことにより、安定性の向上を計ることができた。最終的には3ヶ月経過したときの長さの変化を0.2ミクロン以下に抑えることができ、高分解能レーザー分光で観測される0.0001cm-1のスペクトル線の遷移波数を同じ精度で較正できることが確認された。このシステムを用いると、高価なレーザーと煩雑な制御回路を使って共振器長を一定に保つ従来のエタロンを用いなくても簡便に高精度分子分光ができることになり、"レーザー光用メートル原器"として広範囲に応用できることが示された。実際に、ダイオキシン類として注目されているジベンゾフラン分子のスペクトルに応用し、振動回転遷移のスペクトル線を精度良く較正することができた。

这项研究的目的是开发和制造一种干涉仪（标准具），可通过保持距离（腔长）恒定来精确测量激光的波长。 2006年，我们利用低热膨胀系数材料和高真空室设计并制造了几乎不受温度和空气密度变化影响、谐振器长度波动极小的标准具。今年，我们验证了系统的长期稳定性，并以将其应用于高分辨率光谱测量为目标，对系统进行了改进并进行了最终的稳定性评估。在第一阶段，由于安装实验室的温度变化，观察到谐振器长度的波动，但通过使用热线加热器保持整个温度恒定并完成恒流电源，提高了稳定性。 。最终证实，3个月后的长度变化可以抑制在0.2微米以下，并且可以以相同的精度校准用高分辨率激光光谱仪观测到的0.0001 cm-1谱线的过渡波数完成了。使用该系统，可以轻松地进行高精度分子光谱，而无需使用传统的标准具，该标准具使用昂贵的激光器和复杂的控制电路来保持恒定的腔长“事实证明，它可以应用于广泛的领域。”范围的区域。事实上，通过将该方法应用于作为二恶英而受到关注的二苯并呋喃分子的光谱，我们能够高精度地校准振动-旋转跃迁谱线。

项目成果

Sub-Doppler High-Resolution Spectroscopy of the S1 - SO Transition of Dibenzofuran

二苯并呋喃 S1 - SO 跃迁的亚多普勒高分辨率光谱

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Molecular Spectroscopy 238
• 作者: M.Yamawaki;A.Doi;Y.Tatamitani;S.Kasahara;M.Baba
• 通讯作者: M.Baba

Sub-Doppler hire-resolution spectroscopy of the S1-S0 transition of dibenzofuran

二苯并呋喃 S1-S0 跃迁的亚多普勒高分辨率光谱

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Molecular Spectroscopy 237(未定)
• 作者: M.Yamawaki;A.Doi;Y.Tatamitani;S.Kasahara;M.Baba
• 通讯作者: M.Baba