Kwansei Gakuin University, School of Science and Technology, Department of Chemistry
関西学院大学 理工学部 化学科
〒669-1337 兵庫県三田市学園2-1
研究室の装置写真
吸収分光高度計 (Hitachi U-4100)
紫外領域から近赤外領域における基底状態の吸収スペクトルを測定できます。透過測定だけでなく反射測定も可能なので、溶液から固体まで様々な試料に対応できます。
合成した試料の簡単な評価や、調整した溶液の濃度の見積もりなどで非常によく使用する装置です。
「蛍光分光光度計 (Horiba Fluorolog-3)」
発光性の試料の蛍光スペクトルや蛍光励起スペクトルを測定可能です。こちらの蛍光分光光度計には可視と近赤外の二つの検出器が取り付けられているため、様々な波長範囲の蛍光を測定することができます。
合成した試料の蛍光スペクトル、蛍光励起スペクトル、蛍光量子収率などを測定し、試料の質を評価するために非常に良く使用する装置です。
シングルフォトンタイミング法による時間分解発光寿命測定システム(可視~近赤外に対応)
合成した蛍光性の試料(半導体ナノ粒子など)の蛍光寿命を測定します。励起光としてTi:sapphireレーザーの基本波や第二高調波はもちろん、フォトニック結晶ファイバを用いて白色光を発生させることで様々な波長での励起が可能です。
また、可視域(写真右)や近赤外域(写真左)に感度のあるMCP-PMTを検出器として用い、様々な波長領域で蛍光を観測することができ、数十ps程度の装置応答関数で蛍光寿命を測定することができます。
ストリークカメラを用いた時間分解発光スペクトル測定システム
可視光領域における発光スペクトルの時間変化を数ピコ秒の装置応答関数で測定できます。蛍光強度だけでなく蛍光スペクトルも同時に測定できるため、複数励起子状態からの発光や、励起子間結合エネルギーの解析などに役立ちます。
また、励起光としてアンプで増幅されたレーザーを用いるため、ピコ秒～マイクロ秒スケールの蛍光寿命や蛍光スペクトルの励起光強度依存性を測定できます。さらに、光パラメトリック増幅器を用いることで、励起波長依存性も測定することができます。
フェムト秒過渡吸収スペクトル測定システム(可視~近赤外に対応)
励起光とプローブ光を用いることで励起状態における試料の可視～近赤外領域における吸収の時間変化をフェムト秒スケールで測定します。プローブ光に白色光を用いているため、吸収スペクトルの時間変化を測定することができ、試料の励起状態の緩和過程や新しい電子状態の生成などを詳細に解析することができます。さらに、励起光として光パラメトリック増幅器を用いることで、試料の様々な電子状態を選択的に励起することができます。
上記の時間分解蛍光分光よりも速い時間スケールの測定が可能であり、非発光状態の信号も検出できるため、試料間の相互作用(電子移動やエネルギー移動など)や複数励起子ダイナミクス、余剰エネルギーを持つ電荷の緩和過程なども解析することができます。
フェムト秒顕微過渡吸収測定システム
フェムト秒過渡吸収測定を顕微鏡下で空間分解能を持たせて行うことができます。顕微鏡を用いることで1つのナノ粒子や固体試料の特定の領域におけるキャリアダイナミクスを解析することができます。
３次元空間分解顕微ラマン分光測定システム
試料の透過像やラマンスペクトルを顕微鏡下で測定することができます。透過像で試料の状態を観察した後に、特定の場所からのラマンスペクトルを測定するだけでなく、広い領域でマッピングも行うことが可能です。
現在はグラフェンの欠陥の有無や層数の評価などに使用することが多いです。
単一分子顕微分光用顕微鏡
一つの蛍光性のナノ粒子や有機分子からの発光を測定することができます。単一ナノ粒子の蛍光の明滅現象(ブリンキング)や蛍光スペクトル、蛍光寿命測定を行うことができます。
原子間力顕微鏡(AFM)
試料の表面状態などをオングストロームスケールで観察することができます。また、装置内にレーザーを導入することで、光照射にともなう表面状態の変化も観察することができます。
ヘリウム循環型クライオスタット
合成したナノ粒子などをポリマー中に分散させたものを最大2K(-271℃)程度まで冷却することができます。また、光学窓が取り付けてあるので、透過や反射の光学系で測定が可能です。
通常の吸収・発光測定だけではなく、蛍光寿命や過渡吸収の温度依存性を測定することで、様々な現象をより詳細に解析することができます。
非同軸光パラメトリック増幅器
レーザーの波長を可視~近赤外領域の範囲で任意の波長に設定し、サブ20フェムト秒のパルス幅で発振することができます。