2019 Fiscal Year Research-status Report
可燃性ガス検出のためのエレクトロスプレー法による多層クラッド型光ファイバセンサ
| Project/Area Number |
17K06458
|
|---|
| Research Institution | University of Yamanashi |
|---|
Principal Investigator |
森澤 正之 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (30220049)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 裕 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (40516928)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 光ファイバセンサ / プラスチック光ファイバ / 膨潤性ポリマ / エレクトロスプレー法 / 静電塗布法 / POF |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、可燃性ガスの安全で高感度の検出のために、エレクトロスプレー (ESD)法を用いてクラッドを多層化したプラスチック・ ファイバ (POF)を開発することを目的とする。昨年度は、ESD法を用いた2層構造を持つPOFアルカンセンサの作成を行い、アルカンに対する応答の検討を行った。本年度は、本タイプのPOF型センサの特性をさらに詳細に検討するために、検出対象として取り扱いやすい水分に応答するPOF型センサの検討を行った。このPOF型水分センサはPOFアルカンセンサとセンシング用の膨潤性ポリマは異なるが同じ構造を持つセンサであり、クラッドの多層化、色素のドープなどPOFアルカンセンサに対する本研究の手法をそのまま適用することができる。したがって、POF型水分センサの検討を行うことは、POFアルカンセンサの開発にとって有益である。
検討の結果、以下のことが明らかになった。①ESD法で形成した色素ドープクラッドの吸光効果は、ディップコーティング法で作成したそれよりも大きい。ESD法で形成したレイヤーだと顕微鏡で観察したときに、ほとんど色素が含まれないような場合でも、色素を多量に含んだディップコーティング法によるレイヤーよりも効果が大きい。②ESD法によるクラッド層は不均一である。イオン液体によるコア表面の処理を行っても、クラッド層が厚くなるとその効果は弱くなる。クラッド層に導電物質を混入することを検討する必要がある。
今後は、上記の①と②を考慮して、POFアルカンセンサの感度の向上を目指していく。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、本年度までにPOFアルカンセンサの湿度、温度などに対する依存性を測定することになっていたが、この部分が未着手である。しかしながら、POFアルカンセンサの感度向上に関する知見は増し加えられており、その点では、順調に研究は進められている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
最終年度となるが、当初の想定に比べESD法による広範囲の均一なポリマー層の形成が難航しているので、実用化に向けて安定したクラッド層を形成する方法を再度検討していく。その一つとして、ESDのスプレー溶液に導電性物質を付与し、帯電を防止しながらコーティングを行うことを試みる。一方、ESD法によるクラッドの色素による効果はディップコーティング法のそれよりも効果が高いことが分かったので、それを利用した新たなクラッド層形成を考案する。
|
| Causes of Carryover |
出席予定であった国内での学会発表および国際会議が新型コロナウイルスのため中止および会期が延長になり、その分が使用できなくなった。次年度は最終年度なので、国内発表、国外発表を行い、予算を使用する。
|
