| 研究課題/領域番号 |
12555051
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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 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
本阿弥 眞治 東京理科大学, 工学部, 教授 (30089312)
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| 研究分担者 |
長田 光彦 株式会社山武, 制御機器事業部, 部長
上運天 昭司 株式会社山武, 技術開発本部, 主任研究員
山本 誠 東京理科大学, 工学部, 助教授 (20230584)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2001年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
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| キーワード | マイクロ流れ / 壁面センサー / 数値計算 / マイクロセンシング風洞 / マイクロPIV / 評価システム / センサー / マイクロ風洞 / マイクロセンサ / マイクロ粒子画像流速計 / 低レイノルズ数流れ |
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| 研究概要 |
進展が望まれるマイクロ流体分野における高性能壁面マイクロセン、サならびにマイクロセンサの静・動特性を正確に評価可能なマイクロセンシング風洞により構成される先端的評価システムを開発することが本研究プロジェクトの目的である。まず、マイクロデバイス周りの流れに対し、低流速の空気流の設定が可能なマイクロセンシング風洞において平成13年度にマイクロ画像処理流速計(PIV)システムを構築し、マイクロデバイス基盤周りの流れに重点を置き、特に、デバイスやセンサの電圧出力端子に相当するボンディングワイヤとピンなどの影響を含めた流れ場の計測を実施し、センサならびに基盤周りの微細流動構造を明らかにすることが可能となった。その際、マイクロPIVシステムにおいてヤグレーザ光学系の微小移動を迅速、かつ正確に実施するため、マイクロコンピュータによる制御を可能とする精密ステージを含む高精度トラバースシステムを設計、製作し、計測の自動システムを構築している。次に、従来のマイクロ壁面センサのヒーター部を取り除き、センサ部のサイズを小型化し、温度センサの自己発熱による熱対流の原理を利用したセンサ形状を新たに提案した。基盤上の温度センサの配置、薄膜に設けられたスリットの配置など、感度ならびに応答性を向上させる要因を詳しく検討し、平成13年度までに完成した熱伝導問題を含む二次元熱流動場の数値計算コードを用いて、数値解析を実施し、センサ特性を満足するセンサ配置の最適化がなされたので、新型センサの設計・試作に取り組んだ。以上により、マイクロ壁面センサの熱流動に関する設計法、ならびにセンサの精度に影響を及ぼす基盤を含めた自動計測システムを完成させ、設計から精度評価に至るまでの一貫した先端的評価システムを構築し、このようなシステムを用いることにより、高性能マイクロ壁面センサの開発期間と開発費用の低減化を達成した。
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