| 研究課題/領域番号 |
19K15002
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
鈴木 大地 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (80823640)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | テラヘルツ / カーボンナノチューブ / 非破壊検査応用 / フレキシブルデバイス / 光熱起電力効果 / 熱電変換 / 非破壊検査 / 光熱起電力 / フレキシブルスキャナー / ウェアラブルデバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
THz帯電磁波を活用した検査手法は、モノを壊さずに製品内部の劣化状況を診断することができる非破壊検査手法として注目を集めている。本研究では、モノの形状や設置場所といった測定環境に制限されない自由度の高いTHz計測システムの確立を目指し、指先に装着可能なフレキシブルTHzカメラを開発することで、煩雑な測定系を必要とせずに任意の場所であらゆるモノを簡便に検査することができるウェアラブル非破壊検査デバイスを実現する。本研究により、既存の検査手法では難しかったロボット等革新技術の即時検査応用が実現可能となることから、来る超スマート社会勃興の一翼を担う即時検査手法として活躍することが期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではテラヘルツ（THz）帯ウェアラブル非破壊検査デバイスの開発に取り組んだ。まず、センサーの熱デバイス設計としてソース・ドレインの電極にゼーベック係数の極性の異なる金属を導入する構造と、THz光吸収領域を架橋構造にして基板方向への熱の拡散を抑制する構造を取り入れることで、感度を保持したまま１素子のサイズを0.1mmまで小型化した。次に、センサーの材料となるカーボンナノチューブ（CNT）膜を0.1mm角のサイズで二次元アレイ状に成膜する自己整合成膜技術を開発した。上記２技術により100画素のフレキシブルTHzカメラを作製し、工業資材等の非破壊品質検査応用を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
モノを壊さずに製品内部の劣化状況を診断することができるTHz帯センシング技術の社会実証に向けては、煩雑な測定系を必要としない計測自由度の高い検査デバイスの実現が求められている。本研究はこれまでの技術的課題であったフレキシブルTHzセンサーのカメラ化に向けたデバイス構造の最適化及び2次元アレイ化技術の開発を達成したものである。本研究で開発したウェアラブル非破壊検査デバイスにより、既存の検査手法では難しかったロボット等革新技術の即時検査応用が実現可能となることから、来る超スマート社会勃興の一翼を担う即時検査手法として活躍することが期待される。
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