光ポンプ・テラヘルツプローブ分光システムの開発; テラヘルツ波時間波形のシングルショット計測

Development of systems for light-pump/terahertz-probe spectroscopy; Single-shot measurement of terahertz wave

清水 広平; 桂田 雅章; 村上 洋; 菜嶋 茂喜*; 細田 誠*

Shimizu, Kohei; Katsurada, Masaaki; Murakami, Hiroshi; Nashima, Shigeki*; Hosoda, Makoto*

テラヘルツ(THz)領域に存在する蛋白質の低周波振動は蛋白質の機能に関係するのではないかと考えられており、現在、さまざまな蛋白質を対象に中性子非弾性散乱測定が行われている。しかしこれらの測定は熱平衡状態にある蛋白質を対象としており、実際に生体機能を果たしている蛋白質を対象にするものではない。そこでわれわれはTHz波パルスを用いた光ポンプ・THz プローブ分光システムを開発し、蛋白質の機能研究などに応用することを目的とし研究を行っている。光ポンプ・THz プローブ分光に従来のTHz-TDSを適用した場合、測定に膨大な時間を要することになり、さらに光励起に対して測定の繰り返し周期内で初期状態に戻らない試料の測定は困難となる。そこでZhangらが提案した方法を用いてチャープパルスを用いたTHz波シングルショット分光システムの開発を実施したので報告する。従来の時間領域測定(delay scan)により得られるTHz波時間波形はほぼモノサイクルであるのに対して、シングルショット検出では数サイクルのパルス波形が得られた。この結果を数値計算により再現できることを示した。

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