テラヘルツ帯材料計測システム

テラヘルツ帯電波の利用促進を目指して、様々な誘電体材料や生体組織等のテラヘルツ帯における誘電特性を精密に計測する手法や、解析手法に関して研究開発を行っています。

光の指向性と電波の透過性を合わせ持つテラヘルツ波は、レンズ等を用いて様々な非金属材料中を伝搬させることができるため、伝搬後の電界波形を解析することで、材料中の分子の集団的挙動を推測することができます。特に、分子間の水素結合等を反映したデータが得られるため、例えば、皮膚に含まれるコラーゲンの3重螺旋の状態や水分量などを評価できる可能性について検討を進めています。コラーゲン分子については、図1のような分光器を使用することで、図2に示すテラヘルツ吸収スペクトルを得ることができ、また、シミュレーションによって、吸収が複数の官能基の集団振動によって生じていることがわかっています。熱変性などにより分子構造に歪みが生じた場合には、このスペクトルの形状が変わるため、その変化を利用した分析が可能です。 (2025年6月19日更新)