| 研究課題/領域番号 |
07555214
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
原 信義 東北大学, 工学部, 助教授 (40111257)
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| 研究分担者 |
赤尾 昇 東北大学, 工学部, 助手 (80222503)
杉本 克久 東北大学, 工学部, 教授 (80005397)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1996年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1995年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
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| キーワード | 溶存酸素センサ / 高温高圧水 / MOSキャパシタ / EOSキャパシタ / 腐食電位 / 溶存酵素センサ / 貴金属 |
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| 研究概要 |
高度の安全性と信頼性が要求される発電用原子炉では、装置を構成する金属材料の腐食損傷事故を未然に防止する対策の確立が急務となっている。そのために、腐食電位を決定している溶存酸素(dissolved oxygen;DO)濃度を性格に計測できるセンサが必要とされている。本研究では、貴金属ゲートMOSキャパシタセンサを利用した高温高圧水用DO計測システムの開発を試み、以下の成果を得た。
1.高温高圧水用のMOSキャパシタ特性計測システムの作製: 高温高圧水中においてMOSキャパシタの応答特性を測定できる計測システムを作製した。これにより、センサ信号の計測・制御が自動化できた。
2.高速DO検出ゲート電極の開発: 各種金属-金属酸化物薄膜電極について,DO応答速度と応答感度,および耐食性を調べた結果、Pt-PtO_x電極が優れたDO応答特性と耐食性を有することが分かった。
3.高温高圧水用MOSキャパシタDOセンサの試作: 単結晶シリコン上に多孔質Pt薄膜を形成したMOSキャパシタセンサを試作し,特性評価実験を行った。本センサは100℃以下では良好な動作特性を有するが,150℃以上になるとシリコン単結晶にクラックを生じることが分かった。
4.高温高圧水用M-EOSキャパシタDOセンサの試作: Pt電極と単結晶TiO_2電極とを組み合わせたM-EOSキャパシタセンサを試作した結果,本センサーは250℃までの高温水中で動作することが分かった。
5.高温高圧水中におけるDO応答特性の測定と校正曲線の作製: Pt-TiO_2キャパシタセンサーを用いて250℃までの各温度におけるDO応答特性を調べ、応答電圧からDOを求めるための校正曲線を作製した。
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