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ナノ構造高感度薄膜ガスセンサを用いた室内環境改善システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 14350153
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関佐世保工業高等専門学校

研究代表者

須田 義昭  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (20124141)

研究分担者 和田 憲治  佐世保工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (30044457)
川崎 仁晴  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教授 (10253494)
大島 多美子  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 講師 (00370049)
吉田 英樹  長崎県窯業技術センター, 研究員
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
キーワードナノ構造 / 薄膜ガスセンサ / 環境改善 / SnO_2 / WO_3 / PLD法 / オゾナイザ / 誘電体薄膜 / TiO_2
研究概要

本研究は、高感度・高選択性ガスセンサの開発と、強力な脱臭・殺菌作用を持つオゾン脱臭に組み合わせて自動化することを目的とする。具体的には、これまで以上の感度を持つ薄膜ガスセンサと、非常に高いエネルギー効率を持つオゾナイザを独自の方法でそれぞれ開発し、かつそれらを組み合わせた新しい室内環境改善システムを開発することを目的とし研究を行った。本研究の成果を列挙すると次のようになる。
1)パルスYAGレーザデポジション(PLD)装置を用いて、SnO_2、WO_3、ZnO、TiO_2等の薄膜を作製し、薄膜の表面形状や微細構造、化学組成、結合状態、薄膜の結晶性や結晶サイズをAFM、GXRD、FT-IR、XPS等を用いて定量的に調べた結果、化学量論的組成の結晶性SnO_2、WO_3、ZnO、TiO_2薄膜が作製できることが分かった。
2)高感度化のためスパッタリング法を併用した新しいPLD装置を開発し、H_2高感度SnO_2-Pd薄膜やNOx高感度WO_3-Pd薄膜作製に成功した。
3)オゾナイザ装置の高効率化のため、無声放電式オゾナイザの電極表面に、直接各種誘電体薄膜を、スパッタリング装置により作製し、オゾン発生量と放電電圧や誘電体薄膜等との関係を明らかにし、高効率オゾナイザの開発に成功した。
4)さらに、高感度ガスセンサ、窒素ドープTiO_2光触媒、高効率オゾナイザを組み合わせた室内環境改善システムの開発を行った。
以上のように、本研究の初期の目的は十分達成された。今後さらにパルスレーザを用いた環境改善材料薄膜作製プロセス及びオゾナイザを用いた環境改善プロセスの発展により、極めて新規な成果が得られることが予想され、この方面の課題を精力的に研究することは学術的及び工業的観点から非常に重要である。
その内容の一部は国内外の学術誌・学会等で発表されており,残りも今年中に順次公表される予定である。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (44件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Hydroxyapatite coatings on titanium dioxide thin films prepared by pulsed laser deposition method2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, J.Kawasaki, T.Ohshima, S.Nakashima, S.Kawazoe, T.Toma
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.506-507C

      ページ: 115-119

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Research on Waste Water Purification by Ozone Treatment and Pulsed Discharge Treatment2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Oxidation Technologies (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fast Color CCD Imaging of Nd : YAG Laser Induced Plasma Plumes Using Titanium Target2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki, T.Ohshima, Y.Suda
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Plasma Science (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite coatings on titanium dioxide thin films prepared by pulsed laser deposition method2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.506-507C

      ページ: 115-119

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite coatings on titanium dioxide thin films prepared by pulsed laser deposition method2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ohshima, S.Nakashima, S.Kawazoe, T.Toma
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.506-507C

      ページ: 115-119

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of nitrogen-doped titanium oxide thin film using a PLD method as parameters of target material and nitrogen concentration ratio in nitrogen/oxygen gas mixture2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ueda, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.475

      ページ: 337-341

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルスレーザデポジション法による有機発光薄膜の作製2005

    • 著者名/発表者名
      大島多美子, 川崎仁晴, 須田義昭, 山口淑久, 池上知顯, 蛯原健治
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 Vol.125A

      ページ: 373-378

    • NAID

      10015576933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Carbon Nano-Materials Using Arc Discharge in Liquid2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, J.Kawasaki, T.Ohshima, S.Nakashima, S.Kawazoe, T.Toma
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc Vol.829

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of nitrogen-doped titanium oxide thin film using a PLD method as parameters of target material and nitrogen concentration ratio in nitrogen/oxygen gas mixture2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.475

      ページ: 337-341

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Organic Light-Emitting Thin Films by Pulsed Laser Deposition2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ohshima
    • 雑誌名

      IEEJ Trans. Vol.125A

      ページ: 373-378

    • NAID

      10015576933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Carbon Nano-Materials Using Arc Discharge in Liquid2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Mater.Res.Soc.Symp.Proc. Vol.829

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パルスレーザデポジション法による有機発光薄膜の作製2005

    • 著者名/発表者名
      大島多美子, 川崎仁晴, 須田義昭, 山口淑久, 池上知顯, 蛯原健治
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 Vol.125-A

      ページ: 373-378

    • NAID

      10015576933

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of nitrogen-doped titanium oxide thin film using a PLD method as parameters of target material and nitrogen" concentration ratio in nitrogen/oxygen gas mixture2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ueda, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.475

      ページ: 337-341

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Carbon Nano-Materials Using Arc Discharge in Liquid2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ohshima, S.Nakashima, S.Kawazoe, T.Toma
    • 雑誌名

      Mater.Res, Soc. Vol.829

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of nitrogen-doped titanium oxide thin film using a PLD method as parameters of target material and nitrogen concentration ratio in nitrogen/oxygen gas mixture2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ueda, Tamiko Ohshima
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.475

      ページ: 337-341

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of silicon carbide nano-particles using a pulsed laser deposition method2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki, Y.Suda, T.Ueda, S.Nakashima
    • 雑誌名

      Mater.Res.Soc. Vol.818

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Carbon Nano-Materials Using Arc Discharge in Liquid2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ohshima, S.Nakashima, S.Kawazoe, T.Toma
    • 雑誌名

      Mater.Res.Soc. Vol.829

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 放電・プラズマを用いた電子工学公開講座I2004

    • 著者名/発表者名
      川崎仁晴, 茂木貴之, 熊井悠城, 須田義昭
    • 雑誌名

      佐世保工業高等専門学校研究報告 第40号

      ページ: 13-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of High Quality Nitrogen Doped TiO_2 Thin Films as a Photocatalyst Using a Pulsed Laser Deposition Method2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, T.Ueda, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.452-454

      ページ: 162-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Properties of metal doped tungsten oxide thin films for NOx gas sensors grown by PLD method combined with sputtering process2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki, T.Ueda, Y.Suda, T.Ohoshima
    • 雑誌名

      Sensor and Actuators B : Chemical Vo.100

      ページ: 266-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of silicon carbide nano-particles using a pulsed laser deposition method2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki, Y.Suda, T.Ohshima, T.Ueda, S.Nakashima
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Proc. Vol.818

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic engineering open lecture (I) using electrical discharge and plasma2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki
    • 雑誌名

      Research Reports of Sasebo National College of Technology Vol.40

      ページ: 13-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of High Quality Nitrogen Doped TiO_2 Thin Film as a Photocatalyst Using a Pulsed Laser Deposition Method2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.453-454

      ページ: 162-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Properties of metal doped tungsten oxide thin films for NOx gas sensors grown by PLD method combined with sputtering process2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B : Chemical Vol.100

      ページ: 266-269

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of silicon carbide nano-particles using a pulsed laser deposition method2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki
    • 雑誌名

      Mater.Res.Soc.Symp.Proc. Vol.818

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of high quality nitrogen doped TiO_2 thin film as a photocatalyst using a pulsed laser deposition method2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda.H.Kawasaki, T.Ueda, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Thin Solid Films Vol.453-454

      ページ: 162-166

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 放電・プラズマを用いた電子工学公開 講座I2004

    • 著者名/発表者名
      川崎 仁晴, 茂木貴之, 熊井悠城, 須田義昭
    • 雑誌名

      佐世保工業高等専門学校研究報告 Vol.40

      ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Properties of metal doped tungsten oxide thin films for NOx gas sensors grown by PLD method combined with sputtering process2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki, T.Ueda, Y.Suda, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B : Chemical Vol.100

      ページ: 266-269

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] PLD法による酸化スズ(SnO_2)薄膜ガスセンサの作製2003

    • 著者名/発表者名
      須田義昭, 川崎仁晴, 岩辻圭太郎, 大島多美子
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 Vol.123-C

      ページ: 222-227

    • NAID

      130000089370

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Properties of Palladium Doped Tin Oxide Thin Films for Gas Sensor Grown by PLD Method Combined with Sputtering Process2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, J.Namaba, K.Iwatsuji, K.Doi, K.Wada
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology Vol174-175

      ページ: 1293-1296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of TiO_2 Thin Films as a Photocatalyst Using a Pulsed Laser Deposition Method2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, K.Iwatsuji, T.Ueda
    • 雑誌名

      Journal of the Surface Finishing Society Vol.54

      ページ: 754-757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of tin oxide (SnO_2) thin film gas sensor by PLD method2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      LEEJ Trans. Vol.123C

      ページ: 222-227

    • NAID

      130000089370

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Properties of Palladium Doped Tin Oxide Thin Films for Gas Sensors Grown by PLD Method Combined with Sputtering Process2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology Vol.175-176

      ページ: 1293-1296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of TiO_2 Thin Films as a Photocatalyst Using a Pulsed Laser Deposition Method2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Journal of the Surface Finishing Society Vol.54

      ページ: 754-757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of New Preparation System for Highly Sensitive Flammable Gas Sensor2002

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki, J.Namba, K.Iwatusji, Y.Suda
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. Vol.41

      ページ: 5390-5391

    • NAID

      110006341742

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Crystalline TiC Thin Films by pulsed Nd : YAG Laser Deposition Using Ti target in Methane Gas2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda, H.Kawasaki, K.Doi, J.Namba, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Materials Characterization Vol.48/2-3

      ページ: 221-228

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electro chromic WO_<3x> and Colossal Magnetroresistive (La, Sr) MnO_3 Perovskite Oxide Thin Films by Pulsed Laser Deposition2002

    • 著者名/発表者名
      F Mitsugi, E Hiraiwa, T Ikegami, K. Ebihara, Y. Suda
    • 雑誌名

      Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol.728

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] NOx gas sensing properties of tungsten oxide thin films synthesized by pulsed laser deposition method2002

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki, J.Namba, K Isatsuji, Y.Suda, K.Wada, K.Ebihara, T.Ohshima
    • 雑誌名

      Applied Surface Science Vol.197-198

      ページ: 547-551

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of New Preparation System for Highly Sensitive Flammable Gas Sensor2002

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol.41

      ページ: 5390-5391

    • NAID

      110006341742

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Crystalline TiC Thin Films by pulsed Nd : YAG Laser Deposition Using Ti target in Methane Gas2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Materials Characterization Vol.48/2-3

      ページ: 221-228

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrochromic WO_3, and Colossal Magnetroresistive (La, Sr)MnO_3 Perovskite Oxide Thin Films by Pulsed Laser Deposition2002

    • 著者名/発表者名
      F.Mitsugi
    • 雑誌名

      Mat.Res.Soc.Symp.Proc. Vol.728

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] NOx gas sensing properties of tungsten oxide thin films synthesized by pulsed laser deposition method2002

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki
    • 雑誌名

      Applied Surface Science Vol.197-198

      ページ: 547-551

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Research on Waste Water Purification by Ozone Treatment and Pulsed Discharge Treatment

    • 著者名/発表者名
      Y.Suda
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Oxidation Technologies (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fast Color CCD Imaging of Nd : YAG Laser Induced Plasma Plumes Using Titanium Target

    • 著者名/発表者名
      H.Kawasaki
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Plasma Science (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 酸化チタンの形成方法及び光触媒2003

    • 発明者名
      川崎仁晴, 須田義昭
    • 権利者名
      佐世保工業高等専門学校
    • 出願年月日
      2003-02-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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