| 研究課題/領域番号 |
13450169
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
渡辺 健蔵 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70022142)
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| 研究分担者 |
小川 覚美 静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (40252168)
村上 健司 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (30182091)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 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 |
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2001年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
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| キーワード | 空気環境アセスメント / ナシコンCO_2センサ / NDIR CO_2センサ / 定電位電解式COセンサ / フタロシアニン薄膜NO_2センサ / インピーダンス / 等価回路 / インターフェイス / ガスセンサ / 長期安定性 / ドリフト補償 / 温度依存性 |
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| 研究概要 |
空気環境計測用に、固体電解質CO_2センサ、非分散赤外式(NDIR)CO_2センサ、定電位電解式COセンサ、フタロシアニン薄膜NO_2センサとそれらの信号処理用インターフェイスを開発した。開発された固体電解質CO_2センサは、ナシコン(ナトリウムイオン超伝導体)上に検知極、基準極、ベース極を設けた3電極構造で、検知極としてLiCO_2やCaCO_3の非水溶性炭酸塩を用いることによってその耐久性を著しく向上した。又、各電極間のインピーダンス測定を行うと共に、ドリフトの発生機構を明らかにし、起電力、ドリフト電圧を含む内部等価回路を導き、ドリフト相殺機構を含むインターフェイス回路を開発した。NDIR CO_2センサは1光源/2受光器構造とし、光分波器としてシリコンウェハーを用いている。このセンサのインターフェイスに、受光器の温度依存性及び光源の経時変化を相殺するアルゴリズムを組み込み、実用上充分な性能を得ている。
定電位COセンサは、作用極、対極、及び基準極と硫酸水溶液から成る。このセンサのCO感度とインピーダンスを同時に測定できるインターフェイスを開発して性能評価を行い、感度とインピーダンスは線型関係にあることを見出した。この関係を用いれば感度の自動較正が可能となろう。
フタロシアニン薄膜NO_2センサに関しては、銅フタロシアニン及びフッ化アルミニウムフタロシアニンの1部をブチル基、あるいはメチル基で置換したセンサの表面微構造を明らかにし、特にメチル基置換フッ化アルミニウム薄膜は1ppm以下のNO_2濃度域で極めて高感度でしかも再現性に秀れた特性が得られることを明らかにした。今後はこれらのガスセンサの実用化研究を進める。
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