テラヘルツ波の基礎から各種応用事例と今後の活用展望

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

キーワード：
テラヘルツ波,テラヘルツ光源,計測装置,原理,構造,応用,オンライン,講習,研修,セミナー

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
【ご専門】テラヘルツ計測、光コム、非線形光学顕微鏡、レーザー制御

【ご略歴 】
　1997年10月　通産省工業技術院計量研究所 博士研究員
　1999年4月　大阪大学大学院基礎工学研究科機能創成専攻生体工学領域 助手
　2007年4月　仏ボルドー第1大学 招聘教授(兼任)
　2010年6月　独マールブルク・フィリップス大学 招聘研究員(兼任)
　2010年8月　大阪大学大学院基礎工学研究科 招聘教授(兼任)
　2010年8月　徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部 教授
　2010年11月　仏リトラル・コート・ド・パール大学 招聘教授(兼任)
　2012年12月　仏ボルドー第1大学 招聘教授(兼任)
　2016年4月　徳島大学 副理事(研究担当)
　2019年3月　徳島大学ポストLEDフォトニクス研究所 所長/教授
　2022年4月　徳島大学ポストLEDフォトニクス研究所 最高研究責任者

【学会、海外活動、政府委員などの主なご活躍の経歴(学術誌編集、留学　委員等）】
・日本学術振興会 学術システム研究センター専門研究員（2023年4月〜）
・応用物理学会 代議員(2015年2月〜2019年1月）
・日本生体医工学会刊行誌(和文・英文) 編集委員(2016年2月〜）
・Nature Publishing Group (Editorial Board of Scientific Reports （2015年4月〜）
・日本光学会(Topical Editor, Optical Review (2020年4月〜2022年3月)

セミナー受講料

55,000円（税込、資料付）
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　 2名同時申込の場合計55,000円（2人目無料：1名あたり27,500円）で受講できます。
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