1~10テラヘルツ)は、光と電波の中間の波長領域(波長0. 03~3mm)にある「電磁波」の一種です。赤外線や可視光を代表とする波長数μm以下の「光」や、マイクロ波やミリ波を代表とする波長数mm以上の「電波」は、古くから基礎研究や産業応用が広く行われてきました。一方「テラヘルツ光」は近年まで研究が進んでいませんでした。しかし今世紀に入り、テラヘルツ光の発生及び検出に利用される光・電子技術の進展に伴い、光と電波双方の利点を有すると共に双方の技術を利用できる新たな「電磁波」として注目されています。 テラヘルツ光は半導体や高分子材料への透過性が高い一方で、金属や水分に対して反射や吸収等の高い応答を示すため、非破壊非接触で物質内部をイメージングすることが可能となります。その性質を用いて医薬品や高分子材料の分析や検査等への応用が進められています。一方で水に非常に良く吸収される性質から、テラヘルツ光を水に照射した場合0. 1mm以上水中に浸透することができないため、水中物質への作用はできないと考えられていました。 今回、研究チームはパルス状のテラヘルツ光を水面に照射する実験を行い、水中で起こる変化を可視化してテラヘルツ光照射による影響の精査を行いました。その結果、テラヘルツ光のエネルギーは水面で熱エネルギーに変換された後、さらに力学的エネルギーに変換されて光音響波として6mm以上の深さ、すなわちテラヘルツ光が届かない領域まで伝わることを初めて明らかにしました。 本研究では、大阪大学産業科学研究所のテラヘルツ自由電子レーザー施設で発生させたテラヘルツ光を用いました。本施設からはパルス列としてテラヘルツ光が発生します。そのパルス列には37ナノ秒(1ナノ秒は10 秒)間隔で約100個程度のテラヘルツ光が含まれています (図1A) 。周波数4テラヘルツ、パルス幅2ピコ秒(1ピコ秒は10 -12 秒)のテラヘルツパルス列を石英セルに満たした水面に照射し、水中で発生した現象を シャドウグラフ法 ※5 を用いて観測したところ、光音響波が発生して水中に伝播していく様子が観測されました (図1B) 。画像に見られる横縞の一本一本は、それぞれ (図1A) に示したパルス列内の個々のテラヘルツパルスにより発生した光音響波に対応しています。 図1 A. ハイブリッド式 or 超音波式？人気加湿器4つを使ってみたら…【1週間お試しレポ】 | 美的.com. 本研究で用いたテラヘルツパルス列。B. 光音響波列のシャドウグラフ像。 画像から見積もられる光音響波の速度は1506m/sとなり、これは26°Cの水中での音速と一致します。また、水中を6mm以上光音響波で伝わることが観測されました。これは (図1B) に示されるように、光音響波が点源ではなく直径0.
1~10テラヘルツ)は、光と電波の中間の波長領域(波長0. 03~3 mm)にある「電磁波」の一種です。赤外線や可視光を代表とする波長数μm以下の「光」や、マイクロ波やミリ波を代表とする波長数mm以上の「電波」は、古くから基礎研究や産業応用が広く行われてきました。一方「テラヘルツ光」は近年まで研究が進んでいませんでした。しかし今世紀に入り、テラヘルツ光の発生及び検出に利用される光・電子技術の進展に伴い、光と電波双方の利点を有すると共に双方の技術を利用できる新たな「電磁波」として注目されています。 テラヘルツ光は半導体や高分子材料への透過性が高い一方で、金属や水分に対して反射や吸収等の高い応答を示すため、非破壊非接触で物質内部をイメージングすることが可能となります。その性質を用いて医薬品や高分子材料の分析や検査等への応用が進められています。一方で水に非常に良く吸収される性質から、テラヘルツ光を水に照射した場合0. 1 mm以上水中に浸透することができないため、水中物質への作用はできないと考えられていました。 今回、研究チームはパルス状のテラヘルツ光を水面に照射する実験を行い、水中で起こる変化を可視化してテラヘルツ光照射による影響の精査を行いました。その結果、テラヘルツ光のエネルギーは水面で熱エネルギーに変換された後、さらに力学的エネルギーに変換されて光音響波として6 mm以上の深さ、すなわちテラヘルツ光が届かない領域まで伝わることを初めて明らかにしました。 研究成果 本研究では、大阪大学産業科学研究所のテラヘルツ自由電子レーザー施設で発生させたテラヘルツ光を用いました。本施設からはパルス列としてテラヘルツ光が発生します。そのパルス列には37ナノ秒(1ナノ秒は10 -9 秒)間隔で約100個程度のテラヘルツ光が含まれています(図1A)。周波数4テラヘルツ、パルス幅2ピコ秒(1ピコ秒は10 -12 秒)のテラヘルツパルス列を石英セルに満たした水面に照射し、水中で発生した現象をシャドウグラフ法 5) を用いて観測したところ、光音響波が発生して水中に伝播していく様子が観測されました(図1B)。画像に見られる横縞の一本一本は、それぞれ図1Aに示したパルス列内の個々のテラヘルツパルスにより発生した光音響波に対応しています。 図1:A. 藻防止・藻対策！藻・ヌメリ防止装置「フレクシダル」殺藻装置 エンバイロ・ビジョン | イプロスものづくり. 本研究で用いたテラヘルツパルス列。B.
発表のポイント ・水面にパルス状のテラヘルツ光を照射すると、テラヘルツ光が届かない水中にも光音響波を介して効率良くエネルギーが伝わっていく様子を観測。 ・水中にある物質を外部から非破壊・非接触で操作することのできる簡便な技術として、医療診断や材料開発等への応用に期待。 概要 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構(理事長 平野俊夫。以下「量研」という。)量子ビーム科学部門関西光科学研究所の坪内雅明上席研究員、国立研究開発法人理化学研究所(理研)光量子工学研究センターの保科宏道上級研究員、国立大学法人大阪大学大学院基礎工学研究科の永井正也准教授、国立大学法人大阪大学産業科学研究所の磯山悟朗特任教授らの研究チームは、パルス状のテラヘルツ光 ※1 )を水面に照射すると光音響波 ※2 )が発生し、テラヘルツ光の届かない水中にまで、エネルギーが効率良く伝わることを発見しました。 テラヘルツ光は、周波数1テラヘルツ(波長~0.
超音波の利用技術でもっとも普及しているのが、医療分野かもしれません。 (114 ページ) 概要 著者は超音波探傷が専門の谷村康行さん。超音波の定義や性質、発生させる仕組みから実用例まで、幅広く、わかりやすく書かれている。「 超音波の利用技術でもっとも普及しているのが、医療分野かもしれません 」(114 ページ)というように、健診でレントゲン装置を使わずに内臓を診たり、妊婦さんのお腹の中にいる赤ちゃんの様子を診るのに超音波を利用している。 (この項おわり)
作成日: 2021年01月28日 更新日: 2021年05月07日 各シーンで使われる機器を集めました。目的のシーンをお選びください。 橋梁の部材点検 橋梁点検では老朽化にともなう損傷により、重大事故につながる危険性が問題視されています。部材毎にどういう損傷があるのかや診断基準、さらには損傷別で役立つ計測器のご紹介をさせていただきます。 詳しくはこちら ブロック塀点検 近頃、ブロック塀の点検や安全性の問題を話題とした情報が各メディアで取り上げられています。ブロック塀の安全性は、見た目では判断することが難しく、専門的な機器を用いて確かめるのが一般的です。今回は、ブロック塀を点検する時のチェックポイントや、機器から出力されたデータの読み取り方法などをご紹介します。 リニューアル工事 これまで「壊して造る」スクラップアンドビルド方式が主流であった建設業界ですが、 「長く使う」「ストックを活用する」という時代に移行しつつあります。こちらではリニューアル工事の現況や、リニューアル工事で役立つ計測器をご紹介します。 「リニューアル工事×計測器」ガイドも無料進呈中! 受動喫煙の防止対策 近年、受動喫煙による深刻な健康被害が様々なメディアで取り上げられています。2000年代以降、急激に耳にすることが増えた「受動喫煙」という言葉ですが、具体的にはどういったことを指しているのでしょうか? このページでは、具体的にどのような計測器を使い、適切受動喫煙防止対策を行うかをご紹介いたします。 放射線測定 原発事故によって、放射線を測定されたいというご要望が急増しております。 個人の被曝量管理、空間線量の測定、物質に付着した放射性物質の線量測定、用途によって機器をご提案させていただきますので、お問い合わせください。 熱中症予防 これから夏にかけて、室内であっても熱中症の危険性があります。また急な心停止などの場合に有効なAEDも合わせて備えておくと安心です。 詳しくはこちら
ウォーター ラボ のヘッド噴射口部分に白い汚れが出ますが、なぜですか? A. 私たちが使う水道水には、家庭まできれいで汚れていない水を供給するために塩素が入っています。 シャワーヘッドを使うと、噴射口部分に残った水分が蒸発して塩素の跡が残ります。 地域によっては石灰が混じっている水もあります。 塩素と石灰の両方があれば、あとがより鮮明に残ります。淡水型マイクロバブルの状態で手でヘッドをふさいでいれば、噴射口部分に白い汚れがマイクロバブルで取れます。 塩素や石灰の跡が残るのはお使いになって問題ありませんし、健康への影響もありません。 Q. シャワー後にかけておいたシャワーヘッドから水が1滴ずつ落ちます。 A. シャワーヘッドは、他社のシャワーヘッドよりもヘッドの溜まる水の量が多いです。 そのため、シャワーを浴びてかけておくと、ヘッドにたまっていた水が一定時間、一滴ずつ落ちます。 これは他社のシャワーヘッドでも見られる現象です。 噴射口から水滴が落ちる現象は自然なことなので故障ではありません。 Q. シャワーヘッドを海外旅行先で使用できますか? A. 一般的にシャワーヘッドの連結部位は15mmで、ほとんどの国が共用の標準規格である15mmを使用します。 ただし、 一部の国(フランス、イタリア、アメリカ、日本、ドイツなど) は、その国自体の 規格が統一 されていないため、規格外であることや合わないこともありますので、上記の国を旅行される方は予め計画されている宿にお問い合わせいただくことをお勧めします。 ウォーター ラボ のシャワーヘッドは、携帯の際にはシャワーヘッドの下段の結合部分のねじが損傷したり、またはシャワーヘッドに残っている水の水漏れを防止するためプロテクションキャップが同梱されていますので、移動の際は装着して携帯してください。 Q. ウォーター ラボ を使用すると、水が集まって同じ方向に落ちます。 A. ウォーター ラボ にはグルーブが形成されており、シャワー噴射の際、グルーブラインの壁面に水流がぶつかって水滴がはじけ、滝の水流が発生する構造となっています。 この時グルーブに当たって大抵の水が噴射されますが、グルーブを通って流れる水流もあります。 流れる水流はグルーブの空間を通って移動する水です。 Q. ウォーター ラボ の映像のようにミルク色のマイクロバブルが出てきますか?
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