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新規な熱波顕微鏡システムによる薄膜の熱物性評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17760343
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計測工学
研究機関金沢工業高等専門学校

研究代表者

南出 章幸  金沢工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (20259849)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード熱波 / 光音響法 / 熱物性評価 / 表面プラズモン / 透明膜 / 熱波インピーダンス / 全反射減衰法 / Kretschmann法
研究概要

本研究では,申請者がこれまでに開発してきた光音響顕微鏡システムに表面プラズモンによって励起する熱波を組み合わせた光音響顕微鏡システムの改良型ともいえる新規な熱波顕微鏡システムを開発することを目的とする。プリズムに取り付けられる特殊な光音響セルを作成し,高感度マイクロホンで厚み50.2nmの銀の光音響信号を測定した。従来より20倍程度、光音響信号振幅を増大できることが明らかとなったが、特殊な形状の光音響セルが必要であり、より簡単で高感度な信号測定法を検討する必要が生じた。そこで、材料表面の温度変化による光の偏向を利用する光熱偏向法を取り入れ、ポジションセンサーによるレーザプローブの偏向を検出する方法を検討した。その結果、現在のレーザパワー(9mW程度)では、高感度マイクロホンの方が信号を検出しやすいことが明らかとなり、今後さらなる検討が必要である。透明膜の熱拡散率推定方法を理論的に検討し、透明膜の熱波インピーダンスと基板の熱波インピーダンスとのミスマッチングによる測定誤差、透明膜の熱拡散率を正確に推定するための熱拡散距離との関係などについて明らかにした。すなわち透明膜の熱拡散長を透明膜の厚みの1.2倍以上になるようなレーザ光の変調周波数を使うことでより精度のよい測定ができる。また、透明膜の熱拡散率を推定する場合、光音響信号振幅よりもその位相情報を使う方が正確に推定できることも明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] 光音響マイクロスコピーによる黒体基板上のエポキシ系透明接着剤の熱拡散率の推定に関する理論的検討2007

    • 著者名/発表者名
      得永嘉昭、今井正志、鈴木政貴、南出章幸
    • 雑誌名

      日本音響学会誌 63

      ページ: 262-267

    • NAID

      110006251462

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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