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研究概要

当チームは、自然環境の保護、健康維持、老朽化したインフラの検査やエネルギー資源問題など、人類の暮らしにおける重要な課題に、光技術を駆使して取り組んでいます。具体的な研究の柱として、生活や産業現場で発生するさまざまなガスを計測対象とした光学的遠隔検知システム、高エネルギー宇宙線の飛来の有無や太陽活動の指標となる大気情報を得るための大気モニター用リモートセンシングシステム、健康状態を知る手がかりとなるレーザー呼気計測技術、トンネルの劣化を検出するための近距離ライダー、太陽光を直接エネルギー源としたレーザーシステムの開発を推進しています。また、次世代のバイオ、医療、農業への応用を目的とした、新しい医療用レーザー、光音響計測法、光生体反応センシングシステムの開発にも取り組んでいます。これらの研究を通して、人類が安全、安心に生活できる社会環境を形成、保持していくことに貢献します。併せて、素粒子物理学のブレークスルーに必須の要素技術、高出力ライマンαコヒーレント光源の開発とそれを用いた粒子制御、レーザーを基礎とした小型中性子源などの基礎科学の研究も推進しています。これらの応用研究は、光材料、光制御にかかわる基礎研究の成果として得られています。

研究分野

工学、物理学、生物学／生化学、農学、医歯薬学

キーワード

素粒子制御・計測、医療・農業計測、微量ガス計測、自然エネルギー利用、宇宙利用

研究テーマ

1. 中赤外レーザーを用いた微量ガスの遠隔検知システムの開発
2. レーザー遠隔検知によるインフラ計測
3. 太陽光を用いた自然エネルギー研究
4. 真空紫外線レーザーによる超低速ミュオン発生
5. レーザーおよび光超音波の医療・農業・工業計測への応用

主要論文

1. Miyata, K., Kato, K., Wada, S., and Petrov, P.: “Thermo-optic dispersion properties of CdSe for parametric nonlinear interactions ” , Opt. Mater. Express 12, 963-969 (2022).
2. Fujii, K., Goto, T., Koike, K., Sugiyama, M., Nakamura, S., and Wada, S.: “Carrier Pathway for Photoelectrochemical Water Oxidation with Intermediate State in n-type GaN Compared with Route of Anodic Corrosion”, The Journal of Physical Chemistry C 125 (16), 8562-8569 (2021).
3. Matsuura, R., Lo, CW., Wada, S., Somei, J., Ochiai, H., Murakami, T., Saito, N., Ogawa, T., Shinjo, A., Benno, Y., Nakagawa, M., Takei, M., and Aida.,Y.: “SARS-CoV-2 disinfection of air and surface contamination by TiO2 photocatalyst-mediated damage to viral morphology, RNA, and protein” , Viruses 13, 942 (2021).
4. Tsuyama, S., Taketani, A., Murakami, T., Sakashita, M., Miyajima, S., Ogawa, T., Wada, S., Maeda, H., and Hanada, Y.: “Quantitative prediction of a functional ingredient in apple using Raman spectroscopy and multivariate calibration analysis” , Appl. Phys. B 127, 92 (2021).
5. Yumoto, M., Kawata, Y., Abe, T. Matsuyama, T., and Wada, S.: “Non-destructive mid-IR spectroscopy with quantum cascade laser can detect ethylene gas dynamics of apple cultivar ‘Fuji’ in real time”, Sci. Rep. 11, 20695 (2021).

主要メンバー