レスキューマイクロロボット用生物規範型体温・呼気検出センサフュージョンの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450155
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 牧野 英司 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70109495)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 隆行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10235575)
• Keywords: レスキューマイクロロボット / 呼気検出炭酸ガスセンサ / 体温検出赤外線センサ / 焦電セラミックス薄膜

Research Abstract

災害時のレスキュー活動を支援するマイクロロボットに搭載する被災者発見用のセンサーフュージョンの開発を目的として、炭酸ガス検出型マイクロ呼気センサと赤外線検出型マイクロ体温センサの開発のための要素技術の開発を行った。
炭酸ガス検出型マイクロ呼気センサの開発に関して、炭酸ガス検出のための感応膜の検討を行い、N,N,N',N'-テトラキス(2-ヒドロキエチル)エチレンジアミン膜の有効性と水晶振動子上へのスピンコーティングによる膜形成を検討した。水晶振動子およびSAWデバイスに金電極薄膜やZnOなどの機能性薄膜をパターン状に形成するためのシャドーマスクの形成方法を検討し、電解フォトエッチングによる金属基板上への微細パターン形成法を開発した。スパッタリングによるSAWデバイス用ZnO薄膜の形成実験を行うとともに、圧電薄膜の片もちはりを振動変形させたときの変位と薄膜中に発生する電荷の測定から圧電薄膜の圧電定数を決定する方法を開発した。炭酸ガスセンサの性能評価のための基準ガス供給評価システムを設計し試作した。
赤外線検出型マイクロ体温センサの開発に関して、センサの主要機能材料である焦電セラミックスPZT薄膜のスパッタリングによる形成実験を行った。ペロブスカイト構造のPZTを得るための成膜条件として、PZTターゲットの組成と基板温度に着目し、形成されるPZT薄膜の組成と構造の制御を行った。形成したPZT薄膜の焦電定数の測定回路を試作した。