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J-GLOBAL ID：201902287419630627   整理番号：19A0491934

ささやきパリングギャラリーモードに基づく有機溶媒検出のための超高感度光共振器【JST・京大機械翻訳】

Ultra-Sensitive Optical Resonator for Organic Solvents Detection Based on Whispering Gallery Modes

著者 (3件)： Ali Amir R. (Applied-Science & Robotics Laboratory for Applied-Mechatronics (ARAtronics Laboratory), Mechatronics Engineering Department, German University in Cairo, New Cairo 11835, Egypt) ,  Ali Amir R. (Micro-Sensor Laboratory, Mechanical Engineering Department, Southern Methodist University, Dallas, TX 75275, USA) ,  Elias Catherine M. (Applied-Science & Robotics Laboratory for Applied-Mechatronics (ARAtronics Laboratory), Mechatronics Engineering Department, German University in Cairo, New Cairo 11835, Egypt)
資料名： Chemosensors (Web)  (Chemosensors (Web))
巻： 5  号： 2  ページ： 19  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7159A  ISSN： 2227-9040  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,ウィスパリングギャラリーモード(WGM)に基づく超高感度光共振器を用いた新しい技術を提案し,有機溶媒の拡散を検出した。センサ構成は高分子材料で作られた微小空洞である。溶媒が拡散し始めると,空洞のポリマは溶媒を交換し始める。その機械的応答が粘性よりも弾性的であることを除いて,膨潤エラストマは事実上溶液である。ネットワークを満たす溶媒として,鎖を拡張した。次に,センシング素子の形態と機械的性質の変化をもたらす。これらの変化は,WGMシフトを追跡することによって測定することができた。いくつかの実験を行い,膨潤力を測定した。本論文では,エタノールとメタノールを,空洞上の拡散(濃度勾配)の駆動力を研究する候補として用いた。さらに,このセンシング設計は生物学的センシング応用に使用できる。ヒト呼気中のアセトン濃度のような溶媒が糖尿病の迅速,簡便,正確,無痛の呼気診断をもたらすので,呼気診断は糖尿病診断においてこの構成を使用することができる。光学共振器の結果を,理論的および実験的モデリングの2つの異なる解析により検証した。これらのマイクロ光学空洞を,それらの応答を完全に調べ,数値解析を検証するために予備実験を用いて調べた。結果は,提案したセンサが,3.6fNの測定精度で,拡散(濃度勾配)(9.405×1013pm/N)の駆動力に対する感度をもたらすことを示した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 糖尿病 ,  重合体 ,  モデリング ,  粘性 ,  ヒト ,  診断 ,  濃度勾配 ,  *有機溶媒 ,  呼気 ,  膨潤 ,  脂肪族ケトン ,  脂肪族アルコール
準シソーラス用語： *超高感度 ,  *ギャラリ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 化学的および生物学的センサ ,  遠隔光学センサ ,  ささやきパリングギャラリーモード ,  ポリジメチルシロキサン ,  マイクロ光学共振器 ,  溶媒拡散

分類 (3件)： 分析機器  (CC02020S) ,  光導波路,光ファイバ,繊維光学  (BD06030H) ,  蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N)

物質索引 (3件)： アセトン ,  メタノール ,  エタノール

引用文献 (12件)：

• George, S.C.; Thomas, S. Transport phenomena through polymeric systems. Transp. Phenom. Polym. Syst. 2001, 26, 985-1017.
• Park, G.S. Transport principles-Solution, diffusion and permeation in polymer membranes. In Synthetic Membranes: Science, Engineering and Applications, 2nd ed.; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 1986; pp. 57-107.
• Yan, Y.Z.; Zou, C.L.; Yan, S.B.; Sun, F.W.; Liu, J.; Xue, C.Y.; Zhang, Y.G.; Wang, L.; Zhang, W.D.; Xiong, J.J. Robust spot-packaged microsphere-taper coupling structure for in-line optical sensors. IEEE Photonics Technol. Lett. 2011, 23, 1736-1738.
• Ali, A.R.; Ioppolo, T.; Ötügen, M.V. High-resolution electric field sensor based on whispering gallery modes of a beam-coupled dielectric resonator. In Proceedings of the 2012 International Conference on Engineering and Technology (ICET), Islamabad, Pakistan, 8-9 October 2012; pp. 1-6.
• Guan, G.; Arnold, S.; Otugen, V. Temperature measurements using a microoptical sensor based on whispering gallery modes. AIAA J. 2006, 44, 2385-2389.

タイトルに関連する用語 (3件)： 有機溶媒 ,  高感度 ,  光共振器