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プレート型地震に伴う津波発生検知を目的とした小型・高感度微気圧センサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04163
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

大河 正志  新潟大学, 自然科学系, 教授 (90213644)

研究分担者 佐藤 孝  新潟大学, 自然科学系, フェロー (10143752)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード微気圧センサ / 光導波型センサ / 津波 / 津波検知
研究成果の概要

津波生成時に生じる微気圧変動を検知するため,小孔/細管付き半密閉空間を有する小型・高感度微気圧センサの開発を行った。センサの重要構造は半密閉空間で,この構造によるハイパスフィルタ特性がセンサの検出性能を決定する。そのため,本研究では,半密閉空間のステップ応答特性,周波数応答特性と構造パラメータとの関係を評価し,構造の設計手法を明らかにした。また,光導波型微気圧センサを試作して,ステップ応答,周波数応答を測定し,その動作を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,小孔/細管付き半密閉空間構造のステップ応答特性および周波数応答特性を数値流体シミュレーションと実験で評価し,さらに光導波型微気圧センサを試作して,その特性評価を行った。これらは,流体力学,材料力学,導波光学,センサ工学等の分野融合による学際的成果といえる。また,津波生成に伴う微気圧変動の検出可能性が示されたことから,津波による人的被害の軽減が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Frequency characteristics of a semi-closed structure in a guided-wave optical pressure sensor for detection of tsunami formation: investigation based on numerical simulations and experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Toriyama Taiju、Ono Hana、Takaoka Naoto、Ohkawa Masashi
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 11274 ページ: 60-60

    • DOI

      10.1117/12.2541707

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 半密閉空間を有する光導波型微気圧センサにおける誘起圧力差持続時間のノズル長依存性の考察2021

    • 著者名/発表者名
      瀧口航, 高岡直人, 鳥山大樹, 大河正志
    • 学会等名
      Optics and Photonics Japan 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 小孔付き半密閉空間を有する光導波型微気圧センサのステップ応答特性2021

    • 著者名/発表者名
      上島知也, 鳥山大樹, 大河正志
    • 学会等名
      Optics and Photonics Japan 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Computational Fluid Dynamics Simulation to Determine Frequency Characteristics of a Pressure Sensor with a Semi-Closed Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Taiju Toriyama, Hana Ono, Naoto Takaoka, Masashi Ohkawa
    • 学会等名
      Asia Pacific Measurement Forum on Mechanical Quantities (APMF 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小孔付き半密閉空間を有する光導波型微気圧センサ~センサ応答の圧力変化率依存性~2019

    • 著者名/発表者名
      高岡直人,本間健士,小野英,鳥山大樹,大河正志
    • 学会等名
      Optical & Photonics Japan 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Step Response Dependent on Step Pressure in a Micropressure Sensor with a Semi-Closed Hollow Structure2018

    • 著者名/発表者名
      Naoto Takaoka, Hana Ono, Takashi Sato, Masashi Ohkawa
    • 学会等名
      Asian Conference on Engineering Education 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Step response dependent on applied pressure in a guide-wave optical pressure sensor with a semi-closed space2018

    • 著者名/発表者名
      Naoto Takaoka, Hana Ono, Takashi Sato, Masashi Ohkawa
    • 学会等名
      Microoptics Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小孔付き半密閉空間を有する微気圧センサにおけるステップ応答の小孔面積依存性2018

    • 著者名/発表者名
      小野英, 大河正志, 佐藤孝
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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