2022 Fiscal Year Annual Research Report
微量液体分析器等の精度改善を目指す微小流路流れ場解析手法の研究
| Project/Area Number |
20K04527
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
土井原 良次 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (00357550)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
経田 僚昭 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50579729)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 微小流量 / 流れ場 / LDV / マイクロチャンネル / 標準 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では微小流路において定量性の明確な基準流動場を発生させる手法を開発し、これを多点同時計測LDVで解析することで微小流路の流れ場測定手法を研究開発する。相互検証することで、微小流路の流動場の解析精度を向上させ、流動場計測技術の向上による、分析機器、計測機器の精度の向上寄与することを目的としている。
2022年度において、基準流量発生装置を目標の精度まで拡張した。また、駆動系の加熱が懸念されたため温度安定のための対策をおこなった。その上で、最小流量で1 μL/min (水において1mg/min)から2 mL/minの範囲で精度評価を行った。静止法での流量変動の影響を受けない新しい通液法を確立した。これにより基準流量発生装置を連続的に一定の流量で駆動しながら任意の駆動区間において高精度な精度評価が可能になった。高応答の微小流量計により流路の切り替え時において変動が十分に小さいことを確認した。その結果、1 μL/minの微小流量においても標準不確かさで0.05%程度の精度で流量を特定することが可能であることが確認された。
さらに、マイクロチャンネルを製作し、多点同時LDVを適用するための微小流路用光学系の確認を行った。光学的な熱影響がないことの評価を行った。LDV計測での精密な評価と変動流量発生装置への発展を十分に達成するまでには至らなかったが、基準流量は精度良く発生させ、光学的な計測手法と協調して評価する技法の基盤的な技術を構築することができた。
|
