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ホーム >  教員・研究 >  光情報・システム分野 >  石井 勝弘 准教授

石井 勝弘 准教授


光を操る、光で情報を捉える。 准教授 / 博士(工学)北海道大学
専門
  • 光計測
  • 光散乱
  • 光干渉 ・光情報処理
  • 光学設計
  • 光散乱シミュレーション

人と企業、環境をつなぐビジネス情報雑誌「econowa」連載企画

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高濃度ナノ粒子測定

10vol.%のポリスチレンの測定結果
黒:本手法、赤:TEM

粒子径分布を測定する動的光散乱で、光源に低コヒーレンス干渉計を用いることで、従来法では測定が困難な高濃度媒質の測定ができます。10vol.%以上の高濃度溶液でも正確に粒子径分布の測定ができます。測定可能な粒子径は10nmから10μm程度です。高濃度溶液の粘度測定や粒子間相互作用の測定も行えます。
試料をお持ちいただければ試し測定できます。

低コヒーレンス動的散乱法についてはこちらをご覧ください

光伝播散乱モンテカルロシミュレーション

光散乱シミュレーションの一例
散乱媒質中のレーザー光の伝播

楕円アルゴリズムというオリジナルの特殊な手法を用いた光伝播モンテカルロシミュレーションの研究開発を行っています。実際の散乱光の計測条件に合わせた光散乱シミュレーションが高速に行えます。高濃度溶液、生体組織などの光計測のシミュレーションや測定結果の解析に応用できます。

光学機器の設計、試作

動体視力測定試作機
(日本プロトレーナー協会との共同研究)

光干渉計測、光散乱計測、他各種光計測の相談、光学システムの設計、試作の相談に応じます。
右の写真は、日本プロトレーナー協会との共同研究で開発した動体視力測定試作機です。ランドルト環(視力検査で使う)を高速で横方向に移動させながら表示し、視認できた速度から動体視力を判定する装置です。

キーワード

  • 干渉計測 シアリング干渉、白色干渉、低コヒーレンス干渉、ホログラフィー、ナノメートル形状計測、振動測定、膜厚測定
  • 光散乱 静的光散乱、動的光散乱、ナノ粒子粒子径分布計測、粒子の凝集分散計測
  • 光設計、シミュレーション 光学設計、光システム設計、光線追跡、光散乱シミュレーション


研究業績

論文

石井勝弘、中村崇市郎,"高感度低コヒーレンス動的光散乱によるナノ粒子計測,"LSアドバンス 光散乱ジャーナル,12,,18-25(2013)

Katsuhiro Ishii and Toshiaki Iwai,"Low-coherence dynamic light scattering and its potential for measuring cell dynamics,"Current Pharmaceutical Biotechnology,13,,2562-2568(2012)

長谷川寛、松本浩幸、石井勝弘,"蛍光相関分光計測を用いるマイクロチップ等電点電気泳動システムの開発,"分析化学,60,12,977-982(2011)

Katsuhiro Ishii, Toshiaki Iwai, and Hui Xia,"Hydrodynamic measurement of Brownian particles at a liquid-solid interface by low-coherence dynamic light scattering,"Optics Express,18,,7390-7396(2010)

Hui Xia, Katsuhiro Ishii, Toshiaki Iwai, Hongjian Li, and Bingchu Yang,"Dynamics of interacting Brownian particles in concentrated colloidal suspensions,"Applied Optics,47,9,1257-1262(2008)

Hui Xia, Hongjian Li, Bingchu Yang, Katsuhiro Ishii, and Toshiaki Iwai,"Measurement of optical constants for dense media by low-coherence dynamic light scattering,"Optics Communication,281,6,1331-1336(2008)

田中雅人、伊藤春海、原瀬正敏、木村浩彦、石井勝弘、花山良平、松田浄史、片瀬哲郎,"エキスパートシステムを用いて適応的に制御された放射線情報システムの試み,"医用画像情報学会雑誌,25,4,78-85(2008)

Katsuhiro ISHII, Toshiaki IWAI, and Shinichi NAKAMURA,"Numerical analysis of a path-length-resolved spectrum of time-varying scattered light field,"Journal of Optical Society of America A ,25,3,718-724(2008)

H. Xia, K. Ishii, and T. Iwai,"Hydrodynamic radius sizing of nanoparticles in dense polydisperse media by low-coherence dynamic light scattering,"Japanese Journal of Applied Physics,44,8,6261-6264(2005)

K. Ishii, R. Yoshida, and T. Iwai,"Single-scattering spectroscopy for extreamly dense colloidal suspensions by use of low-coherence interferometer,"Optics Letters,30,5,555-557(2005)


学会発表

石井勝弘、中村崇市郎、佐藤悠貴,"低コヒーレンス動的光散乱法による高濃度ナノ粒子の分散状態の評価,"第10回バイオオプティクス研究会(東京農工大学,2013/12/8)

中村崇市郎、佐藤悠貴、石井勝弘,"高感度低コヒーレンス動的光散乱法による高濃度ナノ粒子の分散/凝集状態の測定,"第52回光波センシング技術研究会(東京理科大学森戸記念館,2013/12/3)

Katsuhiro Ishii, Tatsuhiro Okada, Izumi Nishidate, and Toshiaki Iwai,"Voxel-based Monte Carlo simulation for tomographic imaging by scattered light,"2013 Japan-Taiwan Bilateral Symposium in Nano/Bio-Photonics (2013 JTBS)(Shizuoka University, Hamamatsu, Japan,2013/11/26)

石井 勝弘,岡田 達弘,西舘 泉,岩井 俊昭,"楕円アルゴリズムを用いたボクセタイプ光伝搬モンテカルロシミュレーョの高空間分解能化,"Optics & Photonics Japan 2013(奈良県新公会堂,2013/11/13)

石井勝弘,森芳孝,中山師生,花山良平,沖原伸一朗,藤田和久,北川米喜,関根尊史A,栗田隆史A,佐藤仲弘A,川嶋利幸A,菅博文A,米田修B,中村直樹B,近藤拓也B,藤根学B,掛布光孝C,東博純C,日置辰視C,元廣友美C,西村靖彦D,砂原淳E,千徳靖彦F,三浦永祐G,"高繰返し対向照射高速点火方式小型レーザー核融合の研究 ターゲット計測システム,"日本物理学会 2013年秋季大会(徳島大学常三島キャンパス,2013/9/25)

Katsuhiro ISHII1, Yoshitaka MORI1, Ryohei HANAYAMA1, Suisei Nakayama1, Shinichiro OKIHARA1, Kazuhisa FUJITA1, Takashi SEKINE2, Nakahiro SATO2, Takashi KURITA2, Toshiyuki KAWASHIMA2, Hirofumi KAN2, Osamu KOMEDA3, Naoki NAKAMURA3, Takuya KONDO3, Manabu FUJINE3, Hirozumi AZUMA4, Tatsumi HIOKI4, Mitsutaka KAKENO4, Tomoyoshi MOTOHIRO4, Yasuhiko NISHIMURA1,5, Atsushi SUNAHARA6, Yasuhiko SENTOKU7, Eisuke MIURA8 , and Yoneyoshi KITAGAWA1,"Target Monitoring and Plasma Diagnosis using 2ω probe beam for CANDY,"The Eighth International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications (IFSA 2013)(Nara Prefectural New Public Hall,2013/9/12)

高木 和也・廣本 祐馬・石井勝弘・生方 俊・横山 泰,"含窒素配位子を有するジアリールエテンのフォトクロミズムと錯形成挙動,"2013年光化学討論会(愛媛大学城北地区,2013/9/11)

Katsuhiro Ishii, Tatsuhiro Okada, Izumi Nishidate, and Toshiaki Iwai,"Voxel-based Monte Carlo simulation for light propagation using ellipsoid algorithm,"The Tenth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering (OIE '13)(Utsunomiya University,2013/9/2)

石井勝弘,"楕円アルゴリズムを用いた光伝播モンテカルロシミュレーション,"浜松工業技術支援センター 第6回 研究・開発成果発表会(アクトシティ浜松 研修交流センター,2013/6/6)

Katsuhiro Ishii, Tatsuhiro Okada, Izumi Nishidate, and Toshiaki Iwai,"Voxel-based Monte Carlo simulation for light propagation in inhomogeneous turbid media,"European Conferences on Biomedical Optics (ECBO)(ICM-International Congress Centre Munich,2013/5/13)

石井 勝弘、岡田 達弘、西舘 泉、岩井 俊昭,"楕円アルゴリズムを用いた光伝搬モンテカルロシミュレーションのボクセルモデルへの適用,"第9回バイオオプティクス研究会プログラム (山口大学吉田キャンパス(山口県山口市),2012/12/7)

岡田 達弘、西舘泉、石井勝弘、岩井俊昭,"光断層計測のモンテカルロシミュレーションにおける空間分解能の検討,"第50回光波センシング技術研究会(東京理科大学森戸記念館(東京都新宿区),2012/12/4)

砂原 淳,石井 勝弘,森 芳孝,米田 修,花山 良平,沖原 伸一朗,藤田 和久,北川 米喜,関根 尊史,栗田 隆史,佐藤 仲弘,川嶋 利幸,菅 博文,中村 直樹,近藤 拓也,藤根 学,掛布 光孝,東 博純,日置 辰視,元廣 友美,西村 靖彦,千徳 靖彦,三浦 永祐,"超高強度レーザーによる爆縮プラズマの直接加熱,"プラズマ・核融合学会第29回年会(クローバープラザ(福岡県春日市),2012/11/27)

米田 修,石井 勝弘,森 芳孝,花山 良平,沖原 伸一朗,藤田 和久,北川 米喜,関根 尊史,栗田 隆史,佐藤 仲弘,川嶋 利幸,菅 博文,中村 直樹,近藤 拓也,藤根 学,掛布 光孝,東 博純,日置 辰視,元廣 友美,西村 靖彦,砂原 淳,千徳 靖彦,三浦 永祐,"繰り返し高強度レーザーHAMA 用球ターゲットインジェクション装置の特性,"プラズマ・核融合学会第29回年会(クローバープラザ(福岡県春日市),2012/11/27)

石井 勝弘,森 芳孝,米田 修,花山 良平,沖原 伸一朗,藤田 和久,北川 米喜,関根 尊史,栗田 隆史,佐藤 仲弘,川嶋 利幸,菅 博文,中村 直樹,近藤 拓也,藤根 学,掛布 光孝,東 博純,日置 辰視,元廣 友美,西村 靖彦,砂原 淳,千徳 靖彦,三浦 永祐,"ダブルフォイルターゲットの対向照射によるプラズマ衝突過程,"プラズマ・核融合学会第29回年会(クローバープラザ(福岡県春日市),2012/11/27)

石井勝弘,"低コヒーレンス動的光散乱法による高濃度ナノ粒子計測,"インターオプト2012 注目される光技術セミナー(アクトシティ浜松(静岡県浜松市),2012/9/25)

岡田 達弘、西舘泉、石井勝弘、岩井俊昭,"光断層計測における多重散乱光の影響に関する光伝播モンテカルロシミュレーション,"第49回光波センシング技術研究会(東京理科大学森戸記念館(東京都新宿区),2012/6/5)

石井勝弘,"「光とは? 身近な光の現象、3元色、光の正体」「光の特性 ワークショップ 関数電卓による設計演習」,"「デジタルものづくり」(静岡文化芸術大学大学院特別研究)セミナー「初めて学ぶ光 ~基礎知識からCAEまで~」(静岡文化芸術大学(静岡県浜松市),2012/3/16)

長谷川寛,松本浩幸,石井勝弘,"マイクロチップ等電点電気泳動システムの開発,"第12回レーザー学会東京支部研究会(東海大学高輪キャンパス(東京都港区),2012/3/6)

石井勝弘、森芳孝、米田修、花山良平、藤田和久、沖原伸一朗、北川米喜、関根尊史、佐藤仲弘、栗田隆史、川嶋利幸、菅博文、中村直樹、近藤拓也、藤根学、東博純、元廣友美、日置辰視、西村靖彦、砂原淳、千徳靖彦,"可視光2ωプローブによる対向照射ターゲット衝突過程の検証,"レーザー学会学術講演会 第32回年次大会(TKP仙台カンファレンスセンター(宮城県仙台市),2012/1/30)

長谷川寛,松本浩幸,石井勝弘,"pH 勾配中におけるタンパク質の分子運動計測,"第8回バイオオプティクス研究会(北里大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市),2011/12/16)

石井勝弘、岡田達弘、西舘泉、岩井俊昭,"楕円アルゴリズムを用いた不均一散乱媒質中の光伝播モンテカルロシミュレーション,"第8回バイオオプティクス研究会(北里大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市),2011/12/16)

石井勝弘,"低コヒーレンス動的光散乱法による高濃度ナノ粒子測定と生体計測の可能性,"計測自動制御学会光波応用研究会(静岡大学工学部(静岡県浜松市),2011/12/2)

中村崇市郎、佐藤悠貴、石井勝弘,"低コヒーレンス動的光散乱法の高感度化,"Optics and Photonics Japan 2011(大阪大学コンベンションセンター(大阪府吹田市),2011/11/28)

岡田達弘,西舘泉,石井勝弘,岩井俊昭,"光断層計測における多重散乱光の影響に関する数値シミュレーション,"Optics and Photonics Japan 2011(大阪大学コンベンションセンター(大阪府吹田市),2011/11/28)

長谷川寛,松本浩幸,石井勝弘,"蛍光相関分光法検出型マイクロチップ等電点電気泳動システムの開発,"第31 回キャピラリー電気泳動シンポジウム(鶴岡メタボロームキャンパス慶應義塾大学先端生命科学研究所(山形県鶴岡市),2011/11/9)

Katsuhiro Ishii, Sohichiro Nakamura, Yuki Sato,"Particle sizing in dense suspension using low-coherence dynamic light scattering,"The Ninth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering (OIE '11)(Radisson Blu Marina Palace Hotel (Turku, Finland),2011/9/8)

石井勝弘、西舘泉、岩井俊昭,"楕円アルゴリズムを用いた不均一散乱媒質中の光伝播の解析,"第72回応用物理学会学術講演会(山形大学小白川キャンパス(山形県山形市),2011/8/29)

西舘泉、石井勝弘、岩井俊昭,"楕円アルゴリズムによる逆反射散乱光の不均一散乱媒質内における光伝播,"第47回光波センシング技術研究会(東京理科大学森戸記念館(東京都新宿区),2011/6/14)

Katsuhiro Ishii, Sohichiro Nakamura, Yuki Sato,"High-sensitivity low-coherence dynamic light scattering and particle sizing for nanoparticles,"SPIE Optical Metrology(Munich ICM (Munich, Germany),2011/5/22)

小山由利子、石井勝弘,"低コヒーレンス動的光散乱法の抗原抗体反応測定への応用-簡便かつ高感度な免疫測定を目指して-,"第7回バイオオプティクス研究会・理研シンポジウム「蛍光相関分光と情報伝達(7)」合同シンポジウム(東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市),2010/12/3)

石井勝弘,"光を用いたナノ粒子計測とナノ形状計測,"平成20年度精密光学会秋季大会(名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市),2010/9/27)

中村崇市郎、佐藤悠貴、○石井勝弘,"高感度低コヒーレンス動的光散乱測定システムによるナノ粒子の粒径分布計測,"第45回光波センシング技術研究会(静岡文化芸術大学(静岡県浜松市),2010/6/9)

中村崇市郎、佐藤悠貴、石井勝弘,"低コヒーレンス動的光散乱法による懸濁微粒子の分散状態解析,"第59回高分子学会年次大会(パシフィコ横浜,2010/5/27)

中村崇市郎、佐藤悠貴、○石井勝弘,"高感度低コヒーレンス動的光散乱測定システムの開発,"第57回応用物理学関係連合講演会(東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市),2010/3/18)

渡会俊晴、岩井俊昭、石井勝弘,"低コヒーレンス動的光散乱法による固液界面効果の直接観測,"第44回光波センシング技術研究会(東京理科大学森戸記念館(東京都新宿区),2009/12/8)

石井勝弘、西舘泉、岩井俊昭,"楕円アルゴリズムに基づく光伝播モンテカルロシミュレーションによる光散乱計測の検討,"第44回光波センシング技術研究会(東京理科大学森戸記念館(東京都新宿区),2009/12/8)

石井勝弘,"光による高濃度ナノ粒子の動特性計測,"第6回バイオオプティクス研究会講演会(北海道大学(北海道札幌市),2009/12/4)

西舘泉、石井勝弘、岩井俊昭,"楕円アルゴリズムに基づく特定光路長の光伝播モンテカルロシミュレーション,"Optics and Photonics Japan 2009(朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市),2009/11/26)

渡会俊晴、岩井俊昭、石井勝弘,"低コヒーレンス動的光散乱法によるWall-drag効果の直接観測,"Optics and Photonics Japan 2009(朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市),2009/11/25)

石井勝弘,"シアリング干渉微小非球面光学素子測定装置,"注目される光技術セミナー(パシフィコ横浜(神奈川県横浜市),2009/9/17)

石井勝弘,西舘泉 ,岩井俊昭,"光路長を特定した光伝播解析のための楕円アルゴリズム,"第70回応用物理学会学術講演会(富山大学五福キャンパス(富山県富山市),2009/9/8)

Toshiharu Watarai, Toshiaki Iwai, and Katsuhiro Ishii,"Measurement of wall-drag effect by a low-coherence dynamic light scattering technique,"The Eighth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering (OIE '09)(Tokyo University of Science (Tokyo, Japan),2009/9/4)

Katsuhiro Ishii, Izumi Nishidate, and Toshiaki Iwai,"Path-length-assigned Monte-Carlo simulation for propagation of light in dense media,"The Eighth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering (OIE '09)(Tokyo University of Science (Tokyo, Japan),2009/9/4)

Katsuhiro Ishii, Izumi Nishidate, and Toshiaki Iwai,"Numerical analysis on propagation of light in turbid media using path-length assigned Monte-Carlo simulation,"European Conferences on Biomedical Optics 2009 (ECBO2009)(Munich ICM(Munich, Germany),2009/7/15)

石井勝弘,"動的光散乱によるナノ計測と応用,"日本学術振興会「未踏・ナノデバイステクノロジー」第151委員会研究会平成21年度 第1回研究会「環境に優しい光ナノ技術と応用」(理化学研究所 和光キャンパス(埼玉県和光市),2009/5/15)

石井勝弘,花山良平,松田浄史,"シアリング干渉計による定量位相分布計測 ,"第5回バイオオプティクス研究会講演会(光産業創成大学院大学(静岡県浜松市),2008/12/20)

石井勝弘,花山良平,石田晃,今村周一,田村正幸,松田浄史,"シアリング干渉を用いた光学素子評価手法,"第42回光波センシング技術研究会(埼玉大学東京ステーションカレッジ,2008/12/9)

石井勝弘,花山良平,石田晃,今村周一,田村正幸,松田浄史,"平行平板を用いた位相シフトシアリング干渉計,"Optics and Photonics Japan 2008(つくば国際会議場(茨城県つくば市),2008/11/6)

Katsuhiro Ishii, Hui Xia and Toshiaki Iwai,"Study of low-coherence dynamic light scattering on simultaneous measurement of scattering and absorption coefficients for dense media,"ICO21(Sydney Convention & Exhibition Centre(Sydney, Australia),2008/7/9)

K. Ishii and T. Iwai,"Tomographic imaging for dynamics of colloidal scatterers in the vicinity of the liquid-wallinterface using low-coherence dynamic light scattering,"3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics(Shangri-La Hotel (Cairns, Australia),2007/7/9)

石井勝弘、岩井俊昭,"低コヒーレンス動的光散乱法による固液境界近傍におけるコロイド粒子の動態断層画像化,"第39回光波センシング技術研究会(アクトシティ浜松(静岡県浜松市),2007/6/13)

S. Nakamura, K. Ishii, and T. Iwai,"Numerical simulation of scattering point distribution of path-length-resolved scattered light,"The Eighth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering (OIE05)(Hokkai-Gakuen Univ. (Sapporo, Japan),2005/9/26)

H. Xia, K. Ishii, and T. Iwai,"Low-coherence dynamic light scattering measurement of constrained particles in concentrated and interaction colloidal suspension,"The Eighth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering (OIE05)(Hokkai-Gakuen Univ. (Sapporo, Japan),2005/9/26)

夏輝,中村真一,石井勝弘,岩井俊昭,"多重散乱光の光路長分解パワースペクトル,"第66回応用物理学会学術講演会(徳島大学(徳島県徳島市),2005/9/10)


受賞

(社)応用物理学会分科会 日本光学会 光学設計グループ「低コヒーレンス動的光散乱法の高感度化」(")