京都大学大学院工学研究科　機械理工学専攻・四竈准教授との共同研究の成果が、応用物理学分野の学術誌 Japanese Journal of Applied Physics に掲載されました。本研究では、蛍光ダイヤモンド粒子の発光特性に見られる粒子間のばらつきを定量的に評価し、複数粒子のアンサンブル平均によって測定の不確かさを低減する手法の有効性を明らかにしました。 研究の背景と成果 窒素－空孔（NV）中心を含む蛍光ダイヤモンドは、温度に応じて蛍光スペクトルが変化する特性を持ち、細胞や電子デバイスなどの微小領域における非接触温度計測への応用が期待されています。一方、個々のダイヤモンド粒子には結晶内部の欠陥や不純物などに起因する蛍光特性のばらつきがあり、これが温度計測の精度を制限する要因となっています。 本研究では、平均粒径750 nmの蛍光ダイヤモンド60粒子について、ゼロフォノン線（Zero-Phonon Line: ZPL）の蛍光スペクトルと中心波長を詳細に解析しました。その結果、粒子ごとのスペクトルには一定のばらつきが存在するものの、複数粒子の信号を平均化することで、その統計的な不確かさを低減できることを定量的に示しました。 さらに、有限母集団の統計モデルを用いることで、平均化する粒子数と測定の不確かさの関係を説明できることを確認しました。また、粒子形状とZPL中心波長の関係についても調査し、今回評価した粒子のアスペクト比や厚さとの間には統計的に有意な相関が認められないことを明らかにしました。 研究成果の意義と今後の展望 本研究の重要な成果は、蛍光ダイヤモンドの粒子間ばらつきを単なる測定誤差として扱うのではなく、統計的に評価することで、目標とする温度計測精度を達成するために必要な粒子数を予測するための指針を示した点にあります。この知見は、蛍光ダイヤモンドを用いた光学温度センサの設計や測定条件の最適化に役立つものであり、今後、高信頼性の微小領域温度計測技術への発展が期待されます。 論文情報 論文タイトル： Particle-to-particle variations in zero-phonon line spectra of 750 nm fluorescent submicron diamonds and their reduction by ensemble averaging著者： Taiichi Shikama, Daiki Ueshima, Ryota Asano, Yoshikazu Hirai, Mazin Jouda, and Masahiro Hasuo掲載誌： Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 65, 202001 (2026)公開日： 2026年10月22日論文URL：

Meet Dr. Yue Tian, head of Optical Sensing and Solutions at NEC Laboratories America and explore his team's fiber sensing research agenda.

NEC Laboratories America researchers present at ECOC 2026, sharing advances in fiber optic sensing, submarine cables, and AI-driven networks.

With its new W4 Mini FBG Interrogator, Femto Sensing International a wholly owned subsidiary of Technica Optical Components, introduces to its current and new customers in Civil Engineering, Energy, Transportation, Medical, Industrial, Security, and R&D a powerful, compact, and cost-effective optical sensing monitoring solution ATLANTA, July 30, 2026 /PRNewswire/ — Femto Sensing International has launched the W4 Mini FBG Interrogator, a new optical sensing instrument engineered to deliver a 160nm scanning range within a reduced physical footprint. The interrogator is designed to support high-capacity optical sensor networks while operating with minimal power consumption, a critical factor for remote and embedded […]

Our paper has been accepted and published online in Applied Spectroscopy Practica. Paper Title: Development of All-Optical Imaging Thermometry System Using Diamond Particles Containing Nitrogen-Vacancy Centers In this study, we developed an all-optical imaging thermometry system using fluorescence from nitrogen-vacancy centers in diamond particles.　A fiber bundle was used to collect fluorescence spectra from multiple spatial positions simultaneously. Combined with a high-dispersion spectrometer and in situ wavelength calibration, the system achieved a wavelength measurement uncertainty of 4–6 pm, corresponding to a temperature accuracy of approximately 0.4–0.6 °C at 25.0 °C.