テラヘルツ波の基礎・各種応用事例・今後の展望

セミナー趣旨

　光波と電波の境界に位置し、両者の特性を併せ持つテラヘルツ波は、これまで利用されてきた電磁波と異なるユニークな特徴を多く有している。近年、様々なテラヘルツ装置が市販され、各種ユーザーの応用展開や企業の新事業展開への環境が整備されつつある。本講演では、テラヘルツ計測を、基礎と応用の両側面から取り上げ、その可能性について説明する。

受講対象・レベル

・光学や物理に関する基礎知識を有する技術者の方

必要な予備知識

・光学や物理に関する基礎知識

習得できる知識

・テラヘルツ波の基礎知識、基本的特性
・テラヘルツ波計測装置の原理、構造
・テラヘルツ波の各種応用事例（産業分野、バイオ分野など）

セミナープログラム

１．テラヘルツ波とは
　1-1. 波長と周波数
　1-2. 歴史
　1-3. 3つの技術的課題と解決への方策 
　1-4. 物質と相互作用
　1-5. テラヘルツ・テクノロジー
　1-6. テラヘルツ波で何が出来るのか？―4つの応用分野― 
　1-7. 非科学的テラヘルツグッズ 

2．テラヘルツ光源
　2-1. テラヘルツパルス波とCWテラヘルツ波 
　2-2. 非電動アンテナの原理と特徴
　2-3. 非線形光学結晶（光整流）の原理と特徴
　2-4. 周波数逓器の原理と特徴
　2-5. フォトミキシング（光混合）の原理と特徴
　2-6. 量子カスケードレーザーの原理と特徴
 
3．テラヘルツ検出技術
　3-1. 光伝導アンテナ検出の原理と特徴
　3-2. 自由空間電気光学サンプリング　（電気光学結晶）の原理と特徴
　3-3. ゴーレイセルの原理と特徴
　3-4. 焦電型検出器の原理と特徴
　3-5. テラヘルツ・カメラの原理と特徴と計測例
 
4．テラヘルツ光学素子
　4-1. ミラー
　4-2. レンズ
　4-3. アッテネーター
　4-4. フィルター
　4-5. ビームスプリッター
　4-6. ファイバー
　4-7. 偏光子
　4-8. 時間遅延ステージ

5.テラヘルツ分光装置
　 5-1. ポンプ・プローブ法の原理と特徴
　 5-2. テラヘルツ時間領域分光法の原理と特徴
　 5-3. テラヘルツ周波数領域分光法の原理と特徴
　 5-4. 市販装置の特徴・比較

6.テラヘルツイメージング装置　―各装置の特徴・メリット・デメリット―
　 6-1. 点走査型イメージング
　 6-2. リアルタイム2次元イメージング
　 6-3. 透過イメージング
　 6-4. 断層イメージング
　 6-5. 分光イメージング
　 6-6. ３次元イメージング

7.情報通信分野での応用事例と今後の可能性
　 7-1. 光通信と無線通信
　 7-2. 大容量無線通信（クラウドサーバー等、近接無線で瞬時に転送）
　 7-3. 中距離無線通信（ビル間無線通信、遠隔医療、災害復旧、放送利用等）
　 7-4. 近距離／近接無線通信（音楽、映画、アプリ等）
　 7-5. 中距離無線通信における実際の装置概要

8.バイオメディカル分野での応用事例と今後の可能性
　 8-1. 水と分子の水素結合相互作用（水とタンパク質の相互作用）
　 8-2. 植物（葉脈の微量水分測定）
　 8-3. ガン診断（ブドウ糖代謝の違いを利用する方法、ガン組織の分光イメージによる判別）
　 8-4. 皮膚（角質層の水分量、皮膚ガンの透過イメージ）
　 8-5. 歯牙（透過および断層イメージング）
　 8-6. 髪の毛（乾燥過程の分光イメージ、含水量の推定）
　 8-7. 医薬品（医薬錠剤の結晶フォノン振動）
　 8-8. ビタミン,タンパク質, DNA（ラベルフリー診断、DNAおよびRNA塩基の分析）

9.非破壊検査分野での応用事例と今後の可能性
　 9-1. 半導体（半導体パッケージの非破壊検査、基板のキャリア濃度分布
　 9-2. スペースシャトル（外壁パネル、燃料タンク、錠薬のコーティング）
　 9-3. ソフトマテリアル（ゴム、ポリマーの評価：重合化、吸湿、劣化など）
　 9-4. 塗装膜（自動車、膜厚測定、膜厚ムラ計測、剥離、乾燥状態モニタリング）
　 9-5. 食品（乾燥食品の検査、インスタントコーヒーの含水状態）
　 9-6. 文化財（木工接着剤の乾燥・硬化状態）

10.セキュリティ分野での応用事例と今後の可能性
　 10-1. 違法薬物（テラヘルツ指紋スペクトル、封筒中の違法薬物の非開封検査）
　 10-2. ボディスキャナー（空港ゲート等にて、テロ対策として、凶器の確認・発見）
　 10-3. 爆薬（テラヘルツ指紋スペクトル）

11.リモートセンシングでの応用事例と今後の可能性
　 11-1. ガス分析
　（エアロゾル混在ガスのセンシング、災害現場での状況把握・レスキュー、テラヘルツガス分光の特徴）
　 11-2. レーダー（車載レーダー、先行研究事例）
　 11-3. 宇宙

12.まとめ
　 12-1. テラヘルツ技術の今後と課題

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セミナー講師

徳島大学 ポストLEDフォトニクス研究所
最高研究責任者／教授、副理事 博士（工学）・博士（医学）安井 武史 氏

セミナー受講料

55,000円（税込、資料付）
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