総論―「光と環境・エネルギー」を観点としたレーザーセンシング技術の基礎と応用

千葉大学　椎名 達雄 氏

特集では「光と環境・エネルギー」のタイトルで構成を図ったが、本セミナーでは光と環境の話題として、ライダーの要素技術、それから先端技術となる水中応用を講演いただく。また、光とエネルギーの話題として、有機薄膜太陽電池、水素ガス・メタンガス計測の新しい試みに関して講演をいただく。
本総論では講演に共通するレーザーセンシング技術の基礎と応用に関して述べる。特に産業応用を観点にしたハードターゲット・ソフトターゲット用ライダーの計測技術、各種ガス計測技術に関して基礎理論と応用技術を概説する。

ライダーリモートセンシングのためのレーザー光源技術

東北工業大学　佐藤　篤 氏

環境計測用ライダーは、エアロゾルや温室効果ガスなどの空間分布情報を高精度に観測することができる光学センサーであり、気象予測精度の向上や温暖化対策，防災・減災対策への貢献が期待されている。その光送信機となるレーザー光源には、観測対象や利用環境に応じて、波長、出力、パルス波形、安定性などに対し特別な仕様が要求され、市販のレーザー光源では対応できない場合がある。本講演では、波長2ミクロン付近のアイセーフ波長帯レーザーを中心に、ライダーリモートセンシングへの応用に特化したレーザー光源開発の事例を紹介する。

昼休憩

水中の見える化から始まる水中ネットワーク構想 ─光技術の可能性─

（株）トリマティス　鈴木 謙一 氏

「水中の見える化」を行うため水中に地上並みのネットワークの構築を目指し、その要素技術である水中光無線技術の検討を行っている。
本講演では、特に水中での対象物の距離測定や3Dスキャンによる構造把握が可能な水中LiDAR、および水中での大容量通信の可能性を秘めた水中光ワイヤレス通信技術への取り組みについて紹介する。また今後の展望として、様々な海洋環境問題に対応するための水中光技術の応用への期待について述べると共に、「水中の見える化」を行う水中ネットワークの構想について紹介する。

有機薄膜太陽電池の発展

（国研）理化学研究所　中野 恭兵 氏

光を電気エネルギーに変換する電子デバイスを太陽電池と呼ぶ。太陽電池に用いられる半導体はシリコンを中心とする無機材料が一般的だが，次世代の太陽電池として有機材料を用いた素子が活発に研究されている。有機材料は軽く，柔らかいことが特徴であり，それを使うことでいつでもどこにでも簡単に設置できる柔軟な太陽電池が実現できる。
本講演では有機半導体を用いた太陽電池―有機薄膜太陽電池―の発展の歴史を概説する。そもそも有機半導体とはなんなのか？という基本的な疑問に答えることから始め，有機半導体に光が当たったときにどのようなプロセスを経て電気に変わるのか説明する。そのうえで有機薄膜太陽電池の特性向上の歴史を材料開発の視点から俯瞰する。

休憩

Ｈ2ガス漏洩計測技術の開発

（株）四国総合研究所　朝日 一平 氏

従来，ガス漏えい検出は，いわゆる化学センサに基づくデバイスを用いて行われてきた。これらの検知器は，小型・安価であり，各種ガス関連事業の運用コストを抑制することにつながっている一方で，漏洩の位置や規模の特定が困難であるといった課題がある。これに対し発表者らは，瞬時に応答し，アクティブな位置探査ができる漏えい検出技術として，光をガス分子に照射することによって生じるラマン散乱光と呼ばれる光－分子相互作用を応用した独自の計測技術による，水素漏洩検知装置の開発を進めてきたので，その原理や装置の概念及び計測事例等について解説する。
　講演では，発表者がこれまでに開発してきた水素を検知するラマンLIDAR等の紹介に加え，安価な半導体レーザーを用いた最新の高感度水素検知技術について紹介する。

レーザーメタン検知器の開発

東京ガスエンジニアリングソリューションズ（株）　安部　健 氏

本年６月１日に行われた日本ガス協会の指針改定によって、我が国の都市ガスの保安業務において使用される漏洩検知機にレーザー式ガス検知器が加えられた。これを受けて、今後ますます利用の拡大が見込まれるレーザー式ガス漏れ検知器レーザーメタンについて動作原理およびこれまでの開発の道のりについて概説したのち、発表したたばかりの新製品レーザーメタンスマートを紹介する。さらに大企業の中のベンチャー企業という独自のポジションを確立し、様々な開発をしてきた経験を通して、イノベーションを起こすための方法論についても議論する。

全体質疑応答＆アンケート