東芝:面発光型量子レーザーを開発:CO2排出量測定(動画):  Toshiba: Developed surface-emitting quantum laser: CO2 emissions:  东芝:开发表面发射量子激光器:二氧化碳排放

東芝:面発光型量子レーザーを開発:CO2排出量測定(動画): 
Toshiba: Developed surface-emitting quantum laser: CO2 emissions: 
东芝:开发表面发射量子激光器:二氧化碳排放

ー波長4μmで高感度に測定ー

東芝:

  • 発電所や工場などのCO2排出量を、
  • 高感度に測定する波長4マイクロメートル、
  • 面発光型量子カスケードレーザー(QCL)を開発した。

カーボンニュートラルの実現:

  • 排出係数による計算だけでなく、
  • 実際のCO2を把握する、
  • ニーズが高まっている。

配管のガス漏えい検知用途を想定し、3年以内の実用化を目指す。

東芝の面発光型QCL:

4マイクロメートルの中赤外波長域で、出力できる。

「波長4マイクロメートルの面発光型QCLの開発」は世界初だ。

  • レーザー光を、
  • CO2や一酸化炭素など、
  • ガス分子に吸収させ、

その反射光の減衰量から、ガスの検知や濃度を計測できる。

ニュースイッチ

https://newswitch.jp/p/29213

面発光型量子レーザーで検知:見えないガスを可視化

ー社会課題解決に貢献する超ミクロ技術とはー

要約:

  • 東芝が半導体レーザーを使って、見えないガスを高感度に遠隔検知
  • 半導体、レーザー技術の集積により「原子レベル」のプロセスを実現!
  • イノベーションで技術を磨き、早期の社会実装を目指す

東芝
スイス工科大学

面発光型量子レーザーでガスを検知する技術を開発した。

これは、

  • 特定のガスを遠隔で、
  • そしてリアルタイムで検知し、

赤外線カメラを併用し、ガス自体を可視化できる。

東芝の半導体レーザー:

東芝が取り組む半導体レーザーは、面発光型の量子カスケードレーザー(Quantum Cascade Laser:QCL)だ。

多数のノーベル賞受賞者を輩出したスイス工科大学と、共同研究を進める。

面発光型量子レーザーとは:

半導体に電流を流し、レーザーの発振によって光を放つもの。

それを活用したガスセンシングの仕組みは、至ってシンプル。

ガスセンシングの仕組み:

レーザー光は、ガスによって吸収される。

  • ガスが存在する空間に光が入った時と、
  • 空間を出た後の変化を計測すれば、
  • ガスを検知でき、濃度も計測できる。

Quantum Cascade Laser:QCL

QCLは、3μm~13μm波長域の光を、発振させることができます。

  • 波長を合わせることで、
  • 様々なガスをピンポイントに、
  • 高感度で検知できるのがメリットです。

他の半導体レーザーでは、この波長域は得られません。

対象となるガス:

産業プラント
メタンや窒素酸化物(NOx)などが対象。

ガス漏洩の場面では六フッ化硫黄(SF₆)などを検知します。

温室効果ガス抑制:

温室効果ガスの抑制に役立ちます。

  • CO₂検知や、
  • 排ガスの監視、
  • さらに公共施設でのサリンなど、

毒性ガスの検知にも役立てられます。

持ち運べて便利:

QCLは半導体レーザーであるため小型。

  • 機器を持ち運べるのもメリットだ。
  • 気になる箇所にレーザーを照射できる。

異臭検知:

  • 高所にある配管やダクト、
  • 近づけない製造ラインでのガス漏洩、

異臭検知へと期待は高まる。

面発光型量子カスケードレーザー:

見えないものを検知し、可視化する高度なセンシング技術だ。

  • 原子レベルでの結晶成長、
  • 精緻なリソグラフィ、

ドライエッチング技術を駆使して、生まれた。

Toshiba Clip

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