1999 Fiscal Year Annual Research Report
高感度ホログラムセンサーの構築とその環境計測への応用
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11650841
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| Research Institution | 東京商船大学 |
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Principal Investigator |
馬場 凉 東京商船大学, 商船学部, 助教授 (70198951)
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| Keywords | ホログラムサンサー / 高感度化 / 表面光学定数 / 環境計測 / 固気界面 / 半導体電極 / レーザー / 光化学反応 |
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| Research Abstract |
本研究では、可燃性ガスや悪臭ガスなどが吸着した固体表面の電子物性変化に対応した表面光学定数の変化をホログラフィックな手法を用いて検出し、これを原理とする新しいガスセンシング法の構築を目指すものであり、研究初年度にあたる今年度は以下の項目について検討を行った。
1)各種基板を用いる環境計測を前提にしたホログラム素子の作製と構造
金属蒸着膜や半導体薄膜を基板材料として、市販のフォトレジストおよび現有施設であるHe-Cdレーザーを用いてセンサー用ホログラム素子の作製を行い、作製試料のSEM観察などによってホログラム構造の最適化のための検討を行った。
2)酸化物半導体ホログラム素子への試験ガス吸脱着に対する応答特性評価
一般的な可燃性ガス検知用の熱線型半導体ガスセンサに使われている酸化スズよりなるホログラム素子、および悪臭ガスの代表としてのメルカプタン類が特異的に反応する金基板よりなるホログラム素子を用い、水素、一酸化炭素、メルカプタンなどの試験ガスに対する回折光強度の応答特性を調べるその応答感度や信号強度の選択制を決める因子について検討した。
3)マルチ基盤ホログラムセンサによる被検ガス検出
微弱な信号回折光を高感度に検出するためのフォトンカウンティングシステムを用いて、ホログラム基板や被検ガスの最適な組み合せについて基本的な検討を行った。そこで得られた知見を基にして、複数の材料をハイブリッド化した基板上に作製したホログラム素子によりモデル系におけるガスセンサとしての高感度化と高選択性のための実験条件を探るための条件について基礎的な検討を行った。
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[Publications] K. Ishibashi: "Second Harmonic Generation Investigation of Rhodamine B Derivatives in Langmuir-Blodgett Films."J. Electroanal. Chem.. 465. 195-199 (1999)
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[Publications] 馬場 凉: "電気化学的に駆動したレイリー・べナール対流の空間規則性と磁場効果"化学工学論文集. 25・4. 579-584 (1999)
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[Publications] S. Nakabayashi: "Stereo-electrochemistry by Self-assembled Monolayer of Sulfur-bridged Calix thiophene on Gold."Electrochem. Commun.. 1. 550-553 (1999)
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[Publications] R. Baba: "Optical Second Harmonic Generation Study on the Reconstruction of Gold(111) surface Modified with SA-monolayers of B-Mercaptocarboxylic Acid."Nonlinear Optics. 22. 497-500 (1999)
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[Publications] R. Baba: "Spatiotemporal Reaction Propagation of Electrochemically Controlled Non-linear Iron Current Oscillator."Chem. Eng, Sci.. 55. 217-222 (2000)
