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共鳴格子による広範囲・高感度・高速検知可能な光学式水素センサー

研究課題

研究課題/領域番号 15K04638
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関大阪府立大学

研究代表者

水谷 彰夫  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50400700)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード水素センサ / 共鳴波長測定 / 位相差測定 / グースヘンシェンシフト / 共鳴格子 / プラズモン / 水素センサー
研究成果の概要

本研究では,将来の水素エネルギー社会に向けた安全性確保のために,水素濃度を広範囲で高感度・高速で検知できるパラジウム膜上共鳴格子型光学式センサの開発に向けて研究を行った.高速に検知するために分光器を用いて共鳴波長シフトを0.1秒で測定した.水素濃度が1%から4%において最も感度が高く,既報のセンサより高くなった.水素濃度分解能にすると0.13%となった.また,高感度・高速検知のための位相差測定法として,ラジアル偏光とカメラを用いた方法とグースヘンシェンシフトというビームの位置ズレを測定する方法について検討した.水素の測定にはいたらなかったが,高感度化・高精度化できる可能性を示した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 共鳴波長シフト検出によるパラジウム表面上共鳴格子型水素センサの性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      水谷彰夫,佐藤慶英,菊田久雄
    • 学会等名
      2017年春季 第64回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] グースヘンシェンと角度シフト測定によるパラジウム表面上共鳴格子型水素センサの高感度化の検討2017

    • 著者名/発表者名
      水谷彰夫,上田景太,菊田久雄
    • 学会等名
      2017年秋季 第78回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラジアル偏光とイメージセンサーによる位相測定を用いた表面プラズモン共鳴型屈折率センサー2017

    • 著者名/発表者名
      津山拓也,水谷 彰夫,菊田 久雄
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Highly Sensitive Hydrogen Sensor Using a Guided-Mode Resonant Grating2017

    • 著者名/発表者名
      Akio Mizutani, Yoshihide Sato, Takuya Tsuyama, Hisao Kikuta
    • 学会等名
      ICO-24 The 24th Congress of the International Commission for Optics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パラジウム表面上共鳴格子における水素暴露による共鳴波長シフトの観察2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤 慶英,水谷 彰夫,菊田 久雄
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2016
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] パラジウム表面上共鳴格子型水素センサの グースヘンシェンシフト計測による高感度化の検討2016

    • 著者名/発表者名
      水谷彰夫,佐藤慶英,菊田久雄
    • 学会等名
      2016年春季 第63回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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