2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of PM0.1 real-time sensor for IoT networks
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19K12369
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
畑 光彦 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (00334756)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古内 正美 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (70165463)
鳥羽 陽 金沢大学, 薬学系, 准教授 (50313680)
藤生 慎 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (90708124)
那須 正夫 大阪大谷大学, 薬学研究科, 教授 (90218040)
池盛 文数 金沢大学, 地球社会基盤学系, 研究協力員 (00773756)
和田 匡司 地方独立行政法人大阪府立環境農林水産総合研究所(環境研究部、食と農の研究部及び水産研究部), その他部局等, 主任研究員 (00413766)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 光学式パーティクルカウンタ / 水晶振動子マイクロバランス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「IoTネットワーク構築を想定した0.1μm以下の気中ナノ粒子(PM0.1)リアルタイムセンサの開発」を目的とし，具体的な目標は「安価・小型で」「ナノ粒子(PM0.1)を」「オンライン観測する」センサ技術の開発である。本年度（１年目）は，提案する要素技術の開発と，実験室内での検証を行うと同時に，次年度の予定である「東アジアナノ粒子国際観測網」の中での日本とタイの共同観測を通した試作装置の実証試験と，「タイ・ハジャイ市スマートシティ計画」の中でのIoTネットワークを構築と，PM0.1に由来する健康リスク分析の試行の具体的な計画の予備試験を行った。
光学式パーティクルカウンタのナノ粒子検出性能について詳細な検討を行い，検出下限粒子径を下回る粒子もわずかに検出していることが確認された。検出率は粒子径に依存しており，ナノ粒子の検出率は当然非常に低いが安定しており，これを実際のセンサに活かせるかどうか引き続き詳細な検討を行う。水晶振動子マイクロバランス技術の検証はタイ側の研究者との共同作業で行い，静電捕集との組み合わせで検出性能を改善することができたが，湿度ノイズはまだ大きく，改善方法が課題である。
光学式パーティクルカウンタについては，検出性能の粒子径依存性の限界を受け入れた装置化と，レーザーの仕様変更によるナノ粒子検出性能向上，水晶振動子マイクロバランスはセンサの温湿度制御をいかに安価・小型の装置校正で実現するかが課題であり，いくつかのアイデアを検討し，次年度検討する方向性を決めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた光学式パーティクルカウンタと水晶振動子マイクロバランスのナノ粒子検出性能について詳細な検討を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初予定していた光学式パーティクルカウンタと水晶振動子マイクロバランスのナノ粒子検出性能について検討した結果，どちらも可能性があることが示されたが，前者は検出性能の粒子径依存性と安定性，後者は検出感度と環境ノイズの影響が新たな課題として判明した。今年度は，これら基礎的な技術的課題の検討を進めるとともに，ある程度技術的な制約を受け入れた実用化の可能性についても検討する。
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| Causes of Carryover |
研究分担者との打ち合わせと共同観測を３月に予定していたが，新型コロナウイルス感染症への懸念が発生したことから予定を変更し，次年度へ延期したため。
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[Presentation] Ambient Nanoparticles (PM0.1) in Sumatra Island -Seasonal Behaviors and Effect of Peatland Fire Control2019
Author(s)
M. Amin, R. Mulia Putri, S. Hongtieb, F. Goembira, Z. Farnas, A. Arwin, A. Rizky, A. Ullah, W. Phairuang, F. Ikemori, M. Furuuchi, M. Hata
Organizer
The First Asia-Pacific Graduate Research International Conference 2019 (The 1st APGIC 2019)
Int'l Joint Research
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