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高速濃度変更可能な小型ガス中微量水分発生装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K14706
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 制御・システム工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

天野 みなみ  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (80586321)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード微量水分 / 湿度 / 水分計測 / 拡散管 / 湿度標準 / 調湿 / 標準ガス / パーミエーションチューブ / 湿度発生 / 加湿 / 水分発生
研究成果の概要

産業界や研究現場で用いられている湿度計を校正・性能試験するための基準となる、湿度の標準の発生装置を開発した。本装置では、水溜めの中に入れた水を細長い管を通して一定の速度で蒸発させ(拡散管法)、この水分を乾燥ガスで二段階希釈することにより、目的とする湿度を発生させる。発生可能な湿度範囲は、ガス中に含まれる水の物質量分率がppb~ppmという非常に低い領域(微量水分領域)であり、対象ガス種は窒素・アルゴン・酸素・ヘリウムである。乾燥ガスの準備は標準を開発する上で最も大きな課題の一つである。本研究では、ガス精製器の性能のガス種依存性評価や乾燥ガス中残留水分の評価・低減等を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日常生活や気象観測・製造や研究の現場において、湿度は温度と並び非常に身近な計測対象の1つであるが、湿度の高精度計測や制御は容易ではない。特に、「微量水分領域」と呼ばれる物質量分率でppb~ppmといった非常に低い領域の湿度の計測・制御は、半導体デバイスの製造工程や、フレキシブルデバイスの封止に用いられるハイバリアフィルムの性能評価等において、非常に難しい課題となっている。本研究は、微量水分領域を対象とした湿度計の校正・性能試験を行うための基準となる「ガス中微量水分標準」の研究・開発を行うことで、計測の信頼性向上に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Development of primary measurement standards of trace moisture in argon, helium and oxygen2019

    • 著者名/発表者名
      Minami Amano, Hisashi Abe
    • 学会等名
      TEMPMEKO2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of primary measurement standards of trace moisture in argon, helium and oxygen using Multi-gas trace-moisture generator2019

    • 著者名/発表者名
      Minami Amano, Hisashi Abe
    • 学会等名
      GAS Analysis 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パーミエーションチューブを用いた小型低湿度発生装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      天野みなみ
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多種ガス用微量水分発生装置における希釈用ガス流量の安定性向上に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      天野みなみ
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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