| Project/Area Number |
19K15414
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 微小領域熱計測 / 熱流束計測 / MEMS / 熱ダイオード / 熱流束測定 / 感温塗料 / マイクロスケール伝熱 / 高分解能熱計測 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では,これまでは直接的な観測が困難であった,マイクロメートルスケールで蒸発面と凝縮面が対向している閉鎖系の熱状態を測定する方法を確立し,そこで起きている伝熱現象を明らかにすることを目的としている。このような伝熱現象を詳細に理解するためには，局所的温度と局所熱流束を同時に測定する必要がある。そこで，温度に依存した傾向を発する感温塗料を応用した，高い空間分解能を持ち，かつ温度と熱流束を同時に測定可能な薄膜型デバイスを開発し，これを用いて，このような微小領域の熱現象を可視化する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, a micro-scale heat flux measurement method, which is essential for the development of micro thermal devices such as micro heat diode, micro heatpipe and micro vapor chamber, was developed. By combining two temperature sensitve paints (TSPs) and pulsed excitation method, both in-plane and out-of-plane temperature distributions can be obtained in the micro scale region. The luminescent properties of TSPs were investigated and a correction method for the temperatre coefficient of intensity was developed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で得られた結果から、感温塗料の温度感度はマイクロメートル程度の微小領域では一定ではなく、分布を持っていることがわかった。また、この温度感度が発光強度と相関を持っていることもわかった。また、この知見をもとに、温度感度のばらつきを補正する方法を考案した。これらの成果は、この手法をマイクロデバイスの熱計測に応用する際に、測定精度を向上させるために重要な技術である。
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