| 研究課題/領域番号 |
19K04417
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 秋田県産業技術センター |
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研究代表者 |
黒澤 孝裕 秋田県産業技術センター, 先端機能素子開発部, 上席研究員 (60370243)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 電界計測 / 変調散乱 / 光変調 / 光走査 / 半導体 / 高周波 / 電磁環境両立性 / 半導体散乱体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電磁界分布を高速かつ低擾乱に計測する手法として，電磁波源が作る電磁界中に設置した半導体散乱体に照射する光の位置を走査し，そこから発生する光変調された散乱波の強度を計測して電界分布をセンシングするシステムを提案する。これにより、被測定物あるいは散乱体を機械的に移動させるよりも高速な電界分布計測が可能になることが期待される。マイクロ波帯以上の高周波領域で光走査による電界分布計測を実現するとともに正確な振幅・位相特性を計測するための校正手法を確立する。また、計測時の電磁界擾乱を評価し、より低擾乱な計測を実現するための指針を示す。
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| 研究成果の概要 |
誘電体散乱波の光変調を利用した変調散乱手法において，変調光位置の走査で高周波電界分布を計測可能とした．マイクロストリップラインの面内電界分布を計測し，周波数10 GHzで-47 dBmの給電信号を検出可能な感度を達成した．散乱体形状や物性と感度や侵襲性との関係を数値計算で検討した結果，高感度および低侵襲性を得るためには，変調光強度の増加，光励起時の電子－正孔対の再結合寿命を大きくすること，および，散乱体厚を小さくすることが有効なことを見出した．また，提案手法の実用性を検証するため，電子機器動動作時に放射される電磁波の分布を測定し，回路基板上のLSIチップが不要輻射源であることを特定できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電子機器からの不要電磁波ノイズの低減やアンテナを開発する際に重要な情報となる，電磁波源周辺の電磁界分布を高感度で低擾乱に計測する手法として提案されている完全非金属製の高周波電界センサに光走査方式を導入して，被測定物やセンサ本体を移動させることなく分布測定可能な技術を開発した．これにより高周波分布計測の高速化を達成でき，アンテナ開発や電磁波ノイズによる障害の解決に利用可能な新たな手法を提案できた．
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