時間分解高周波ＥＳＲの新展開：共振システムの開発と応用

时间分辨高频ESR新进展：谐振系统的开发与应用

基本信息

批准号：
22350002
负责人：
山内清語
金额：
$ 12.81万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2013-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電子スピン共鳴(ESR)法の開発が、確実に高周波数化への道を歩んでいることから、本研究では、共振システムを一新して、従来の空洞共振器(cavity)から光学共振タイプのファブリペロー(Fabry-Perot : FP)共振器に変え、高周波ESRの更なる機能性アップをめざした。これにより、薄膜の電場下の測定、発光・吸収の同時測定、生体系のin vivo測定への展開が可能になる。最初の1年半で、1.“ファブリペロー共振器の製作”、2.共振器周りの機器(光照射・発光、電場印加、試料位置調整用器具など)の整備、3.新規高周波ESR装置の性能のチェックをめざした。まず、最も大事な点は共振器の製作であるが、これに関しては以下のような結果が得られた。1)テフロン製の導波管と凹面鏡・変面鏡を用いてファブリペロー共振器を製作し、マイクロ波の共振を確認した。しかし、共振強度が十分ではなく、ESR信号を観測するには至らなかった。2)この対策として、テフロン製のフレキシブルな導波管の固定がポイントであることがわかった。3)市販のソフトによる電磁場の強度分布の計算はほぼ順調に進み、マイクロ波結合器(カップリング)の位置、光ファイバーと薄膜試料の大きさと位置について定量的な情報が得られ、次年度に組み立てるこれらの治具の製作に対して具体的な目処が立てられた。残念ながら、共振器の完成まで至らなかったので、2と3は次年度以降の仕事となった。また3月の大震災・原発事故により予定が大幅に遅れているが、何とかファブリペロー共振器を完成させて、この新規高周波ESR装置開発の仕事を完遂させたい。

随着电子自旋共振（ESR）方法的发展正在稳步向更高频率发展，在本研究中，我们将更新共振系统，并将其从传统谐振腔改为光学共振类型，旨在进一步提高高频的功能。通过更换为法布里-珀罗 (FP) 谐振器来提高频率 ESR。这将使在电场下测量薄膜、同时测量发射和吸收以及生物系统的体内测量成为可能。第一年半期间，1.“法布里-珀罗谐振器的制造”，2.谐振器周围设备的维护（光照射/发射，电场施加，样品位置调整设备等），3.新高-频率ESR装置目的是检查性能首先，最重要的一点是谐振器的制造，对此获得了以下结果。 1）我们使用聚四氟乙烯波导和凹面镜/变形镜制作了法布里-珀罗谐振器，并证实了微波谐振。然而，共振强度不够，无法观察到ESR信号。 2）作为解决该问题的对策，发现固定由聚四氟乙烯制成的柔性波导是关键。 3）利用商用软件计算电磁场强度分布进展顺利，获得了微波耦合器（耦合）的位置、光纤和薄膜样品的尺寸和位置的定量信息，以及它将在明年组装。为这些夹具的生产制定了具体计划。不幸的是，我们未能完成谐振器，因此任务 2 和 3 在第二年完成。另外，尽管由于三月份的地震和核事故，进度大大推迟，但我想以某种方式完成法布里-珀罗谐振器并完成开发这种新型高频ESR设备的工作。