2004 Fiscal Year Annual Research Report
ナノスケール熱物性モニタリングと微小領域Thermalシステムデザイン
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16206023
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
長坂 雄次 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40129573)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎木 敏治 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70261196)
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| Keywords | マイクロ・ナノスケール熱工学 / 熱物性 / ナノ物性 / レーザー計測技術 / 熱・物質移動 / 近接場光学 / 近接場蛍光分光 / 熱物性リアルタイムモニタリング |
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| Research Abstract |
本年度の成果は以下のようにまとめられる。
●近接場光学熱顕微鏡および近接場蛍光分光システムの開発
[1]申請者が新規開発中の近接場光学熱顕微鏡の空間分解能向上のための理論と実験手法の検討を行い,空間分解能100nmで近接場光を安定して検知できるシステムを構築した。
[2]Al薄膜とカーボンナノチューブを用いて,空間分解能500nmで温度変化に伴う反射率変化を近接場ファイバープローブで検知可能なことを示した。また,周期加熱による熱物性計測を可能にするための,計測系固有の位相差キャリブレーション手法を確立した。
[3]上記の近接場光学熱顕微鏡に近接場用蛍光分光システムを導入した新たな装置を開発した。
●微細領域分子拡散現象モニタリングのための拡散係数測定法の開発
[1]ソーレー強制レイリー散乱法の原理による微細領域分子拡散モニタリングシステムを開発した。特にソーレー効果の小さい水溶液系における微弱な回折信号を,高い再現性で計測するためのシステムを考案した。
[2]開発したシステムを用い,フラーレンの有機溶液中での拡散挙動の濃度依存性を明らかにした。
[3]本手法を燃料電池用Nafion膜中の拡散現象のモニタリングに適用するための,フォトクロミックマーカーを利用した方法を開発した。
●熱物性超高速リアルタイムモニタリングシステムの開発
[1]申請者が独自に開発した強制レイリー散乱法による温度伝導率計測システムをベースに,微小領域に適用可能な熱輸送性質のリアルタイムモニタリングシステムを開発した。最大1秒間に100回のサンプリング速度で数平方mm領域の温度伝導率変化がセンシング可能である。
[2]上記システムを用い,ゲルの相転移現象の観測に成功した。
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