光音響分光

光音響分光（ひかりおんきょうぶんこう、英語：photoacoustic spectroscopy、PAS）とは、光音響効果を用いた分光法のことである。

原理

典型的なガス分析用の光音響分光器

光音響効果とは、光エネルギーを吸収した分子が熱を放出し、その熱による体積膨張により音響波（疎密波）を発生する現象のことである^[1]。 サンプルにモノクロメーターとチョッパーを介して、周期的に断続したパルス状の単色光を照射する。入射光の周波数が音響域の場合は、音響波が発生する。その音響波をマイクロフォン（圧電素子）などにより検出する^[1]。

使用例

光音響分光によって、無放射緩和過程について詳細に調べることができる。たとえば速い無放射緩和過程の割合（量子収率）が大きければ、それだけ信号も大きくなる。信号の遅れからデコンボリューション解析などを用いれば、無放射緩和速度を求めることもできる^[1]。

光音響分光では固体サンプルや懸濁液サンプルの光吸収スペクトルを得ることができる。光音響分光では、光散乱や反射は妨害とならないためである^[2][3]。

脚注

1. ^ 澤田嗣郎 (1982). . "光音響分光法とその応用− PAS. 学会 出版センター 
2. 中村崇; 植田安昭 (1986). “光学的塩基度の新しい展開” (PDF). 日本金属学会誌 50 (5): 456-461. https://doi.org/10.2320/jinstmet1952.50.5_456. 
3. 佐藤正壽, et al. "W/O エマルションの状態変化の光音響的手法による評価." 表面技術 45.9 (1994): 934-937., doi:10.4139/sfj.45.934

参考文献

• 澤田嗣郎. "光音響分光法とその応用− PAS, 1982." 学会 出版センター.
• 江良皓. "光音響分光法による固体材料の研究." 応用物理 48.10 (1979): 985-990.
• 谷田貝豊彦, et al. "レーザー励起光音響顕微映像法." レーザー研究 11.2 (1983): 153-161.
• 小島秀夫, et al. "光音響分光法を用いた植物光合成の解析." 電子情報通信学会技術研究報告. OME, 有機エレクトロニクス 97.473 (1998): 1-6., NAID 110003300646
• 石原美弥. "光音響イメージングの最近の進展." 日本レーザー医学会誌 34.1 (2013): 10-13.
• 辻田和宏. 光音響イメージングの医療応用に向けて− 光音響画像と超音波画像の融合−. 日本レーザー医学会誌, 2013, 33.4: 380-385.

関連項目

• 光音響イメージング