広域モニタリング研究チーム
チームメンバー
名前 | 役職等 | 拠点 |
---|---|---|
古川 祐光 FURUKAWA Hiromitsu |
研究チーム長 | つくば中央第五 |
島 隆之 SHIMA Takayuki |
上級主任研究員 | |
桑原 正史 KUWAHARA Masashi |
上級主任研究員 | |
大川 洋平 OKAWA Youhei |
研究員 | |
土田 英実 TSUCHIDA Hidemi |
招聘研究員 | |
陳 俊逸 CHEN Junyi |
産総研特別研究員 | |
渡部 愛理 WATANABE Anri |
研究チーム付 主務)材料・化学領域研究企画室 数理先端材料モデリングオープンイノベーションラボラトリ [主任研究員] |
東北大OIL |
研究目標
広域モニタリング研究チームでは、人の暮らす環境を対象にして、インフラ診断、生体・植物活動、細菌環境、スマート農業に関するモニタリング技術の研究開発を行っています。実際に現場で使えるシステム化を行いながら、既存技術では賄えない問題に対しての基礎研究を進めています。基礎研究として、光学、生体医用工学、分光学などをベースとした分光装置開発、光学顕微鏡技術、超解像、OCT、信号解析技術、画像解析技術の高度化を行っています。
保有技術
- 非侵襲・非破壊での生体分析技術(血液成分モニタリング)
- 遠方からのセンシング技術(インフラ・コンクリートの劣化診断)
- 光ディスクを活用した簡便な顕微鏡技術(フィールドユース型の大腸菌、細菌センシング)
- 相変化材料による光制御・通信技術
- スマート農業のための植物育成モニタリング(おいしさセンサー、活動量モニタリング)
- 高精度光コヒーレンストモグラフィー(ナノメートル精度のOCT内視鏡)
- 極低光量の分光分析技術(ルシフェラーゼ・アッセイによる細胞の機能性・毒性の評価技術)
重点研究
主要特許・論文
- H. Matsuura, H. Furukawa, Y. Watanabe, S. Murakami, Y. Ishihara, T. Tanikawa, H. Hashimoto, "Optimal conditions and generation mechanism of jet atomization for uniform distribution of nano- and micro-droplets" Jpn. J. Appl. Phys., in press (2022).
- Y. Kusaka, K. Kimnannara, M. Koutake, S. Kano, H. Furukawa, N. Fukuda. "High Resolution Patterning of Silica Nanoparticle-Based Ionogels by Reverse-offset Printing and its Characterization," Flexible and Printed Electronics, in press (2022).
- J. Chen and H. Furukawa, "High-speed mid-infrared spectrometer based on wavelength-swept quantum cascade laser using asynchronous-signal method," Optics & Laser Technology, 149, 107800 (2022).
- S. Michimura, M. Kosaka, A. Machida, R. Numakura, R. Iizuka, S. Katano, Y. Imai, N. Shirakawa, Y. Yamasaki, H. Nakao, H. Sato, S. Ueda, and K. Mimura, "Charge-ordered state and low-dimensional magnetic fluctuations in Yb5Ge4 single crystal", J. Phys. Soc. Jpn. 90, 044703 (2021).
- A. Watanabe, S. Tokuda, Y. Mizuta, S. Miyamoto, T. Nakanishi, H. Furukawa, and H. Minagawa, "Toward automated non-destructive diagnosis of chloride attack on concrete structures by near infrared spectroscopy", Construction and Building Materials 305 (25) (2021) 124796. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2021.124796
- T. Shima, H. Furukawa, and M. Fujimaki, Toward the development of an optical technique for identifying and imaging white blood cells in whole blood, 60, pp.038001 (2021).
- H.F.S. Lopes, Z. Tu, H. Sumi, H. Furukawa, I. Yumoto"Indigofera tinctoria leaf powder as a promising additive to improve indigo fermentation prepared with sukumo (composted Polygonum tinctorium leaves)," World J. Microbiol. Biotechnol., 37, 179 (2021).
- J. Kitagawa, K. Sakaguchi, T. Hara, F. Hirano, N. Shirakawa, and M. Tsubota, "Interstitial Atom Engineering in Magnetic Materials", Metals 10, 1644 (2020).
- H. Tsuchida, Differential FMCW-LiDAR for breaking the limit of laser coherence, ELECTRONICS LETTERS, 56, pp.614-616 (2020).
- H. Tsuchida, Frequency-modulated continuous-wave light detection and ranging with sinusoidal frequency modulation and beat phase detection, ELECTRONICS LETTERS, 55, pp.1297-1299 (2019).
- H. Tsuchida, Regression analysis of FMCW-LiDAR beat signals for non-linear chirp mitigation, ELECTRONICS LETTERS, 55, pp.914-918 (2019).
- A. Watanabe, H. Furukawa, S. Miyamoto, H. Minagawa, Non-destructive chemical analysis of water and chlorine content in cement paste with a near infrared (NIR) spectrometer, CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, 196, pp.95-104 (2019).
- H. Matsuura, T. Tanikawa, H. Furukawa and H. Hashimoto, "Efficient atomization method using a rectangular electrode on an ultrasonic transducer," Jpn. J. Appl. Phys., 58, 050911 (2019).
- H. Matsuura, T. Tanikawa, H. Furukawa and H. Hashimoto, "A particle-assisted plasma-induced reaction for functional three dimentional (3D) printing" Jpn. J. Appl. Phys., 58, 050909 (2019).
- H. Shiramizu、C. Kuroda、Y. Ohki、T. Shima、X. Wang、M. Fujimaki,Selective Detection of Escherichia coli by Imaging of the Light Intensity Transmitted Through an Optical Disk, Applied Physics Express,11-3,pp.037001-、(2018).
- T. Shima, H. Shiramizu, M. Fujimaki, C. Kuroda, Y. Ohki, Fluorescence imaging of Escherichia coli on a rotating optical disk, Japanese Journal of Applied Physics, 57, pp.088003-1-088003-3 (2018).
- A. Watanabe and H. Furukawa, “Super-resolution technique for high-resolution multichannel Fourier transform spectrometer,” OPTICS EXPRESS, 26, 21, pp27787-27797 (2018).
- R. Lan、R. Endo、K. Kuwahara、Y. Kobayashi、M. Susa、Thermal and Electrical Conductivity of Ge1Sb4Te7 Chalcogenide Alloy、Journal of Electronic Materials、46-2、pp.955-960、(2017)
- T. Shima、X. Wang、H. Shiramizu、M. Fujimaki、K. Awazu、Y. Ohki、Blue-laser scanned imaging system using positioning marks formed on an optical disk substrate、Japanese Journal of Applied Physics、56-5、pp.058003-1-058003-3、(2017)
- K. Tsuno、Y. Akahori、T. Yui、H. Furukawa、A. Watanabe、M. Fujimaki、M. Oto、T. Katsuyama、Y. Iguchi、H. Inada、H. Minagawa,Highly-sensitive Near-infrared Spectroscopy System for Remote Monitoring of Concrete Structures, Journal of disaster research,12-3,pp.536-545、(2017)
- T. Saiki、T Shintani、M. Kuwahara、Philippe Regreny、Michel Gendry,Nanospectroscopy of single quantum dots with local strain control using a phase-change mask, JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS,56-,pp.08LA02-(9 pages)、(2017)
- K. Kato、M. Kuwahara、H. Kawashima、T. Tsuruoka、Y. Tsuda,Current-driven phase-change optical gate switch using indium-tin-oxide heater, Applied Physics Express,10-7,pp.072201-4pages、(2017)
- J. Sakai、Satoshi Katano、M. Kuwahara、Y. Uehara,Pump–probe STM light emission spectroscopy for detection of photo-induced semiconductor–metal phase transition of VO2, JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER,29-,pp.405001-7 pages、(2017)
- R. Akimoto、H. Handa、S. Shindo、Y. Sutou、M. Kuwahara、M. Naruse、T. Saiki,Implementation of pulse timing discriminator functionality into a GeSbTe/GeCuTe double layer structure, OPTICS EXPRESS,25-22,pp.26825-26831、(2017)
- A. Watanabe、H. Furukawa,High-resolution and high-throughput multichannel Fourier transform spectrometer with two-dimensional in terferogram warping compensation, OPTICS COMMUNICATIONS,413-,pp.8-13、(2017)
- H. Tsuchida, Waveform measurement technique for phase/frequency-modulated lights based on self-heterodyne interferometry, OPTICS EXPRESS, 25, pp.4793-4799 (2017).