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遅延時間変調型フェムト秒時間分解走査プローブ顕微鏡装置

シーズコード S090000484
掲載日 2009年9月14日
研究者
  • 重川 秀実
  • 武内 修
  • 山下 幹雄
  • 森田 隆二
技術名称 遅延時間変調型フェムト秒時間分解走査プローブ顕微鏡装置
技術概要 超短光レーザーパルス発生装置2からフェムト秒オーダーのパルス幅を有する超短光パルス3が一定周期で発生し、遅延変調回路6でハーフミラー14によって二つの超短光パルス4、5に分けられて、二組の可動ミラー15、16で別々に反射され、ハーフミラー14で再び合波される。その際、二組の可動ミラー15、16の往復行路長の差を制御して二つの超短光パルス4、5の間の遅延時間の中心遅延時間t を設定し、かつ、一方の可動ミラー16の行路長を所定の振幅Δt 及び周波数ωで変調する。二つの超短光パルス4、5は、走査プローブ顕微鏡7のプローブ直下の試料17に入射して、試料18のエネルギー状態を変化させてプローブ信号11を変化させる。中心遅延時間t を連続的に変化させて変化率を測定し積分することによってプローブ信号11の超短光パルス4、5間の遅延時間依存性を求めることができる。この方法は、変動するバックグラウンド成分が除去されているので、高感度に高精度にプローブ信号11の遅延時間依存性が求められる。遅延時間に依存するプローブ信号11の遅延時間依存性をフェムト秒の時間分解能で高感度に高精度に測定できる。
画像

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展開可能なシーズ ロックイン検出装置の大きなダイナミックレンジを必要とせずに、また、超短光パルス非照射時のプローブ電流値を必要とせずに、超短光レーザーパルス発生装置の光出力強度の長周期の揺らぎに影響されずに、走査プローブ顕微鏡のプローブ先端の位置の変動が無く、かつ、フェムト秒の分解能で遅延時間に依存するプローブ電流成分を高感度に高精度に直接測定できる遅延時間変調型時間分解走査プローブ顕微鏡装置を提供する。
オングストロームオーダーの空間分解能で、フェムト秒の分解能で励起光パルス間の遅延時間に依存するプローブ電流成分を高感度に高精度に直接測定できるので、空間及び時間ともに極限の分解能で光励起物理現象を測定することが可能になる。
用途利用分野 光励起物理現象、
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 科学技術振興機構, . 重川 秀実, 武内 修, 山下 幹雄, 森田 隆二, . 遅延時間変調型フェムト秒時間分解走査プローブ顕微鏡装置. .
  • G01N  13/10     

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