| 研究課題/領域番号 |
20H02406
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
田邉 匡生 芝浦工業大学, デザイン工学部, 教授 (10333840)
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| 研究分担者 |
西脇 智哉 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60400529)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | テラヘルツ / 災害モニタリング / 分光センシング / 防災・減災 / ガスセンシング / サブテラヘルツ / 分子の回転運動 / 火災 / クリ材 / スタイロフォーム / 壁紙 / コンパネ板 / ガス / 建築木材 / 毒性・可燃性ガス / 防災 / 高速・高感度センシング / ガス検知 / リモートセンシング / リモートセンサ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
火災時の有毒ガス検知器として現在「検知管式ガス測定器」を用いられている。1本の検知管が測定できるガスは1種類であり、新たなガスセンサとして、複数種類の有毒ガスを識別でき、かつ火炎や煙に近づかなくとも、遠隔で検出できる有毒ガス検知器の開発が待望されている。テラヘルツ分光測定法は、火災時に発生する一酸化炭素やシアン化水素等の毒性・可燃性の高いガスや引火性液体を測定するのに優位である。そこで、本研究はテラヘルツ分光により、火災時の迅速な救出・救助、消火に必要である有害ガスと引火性液体の識別・検出できる新たなセンシングシステムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
壁紙（クロス材）、コンパネ板をはじめとする建築材料を300～800度まで燃焼させることにより発生したガスを火災模擬チャンバーにガスを導入し、広帯域のテラヘルツ帯における吸収ピークを測定した。発生したガスは検知管検査だけでなく、ガスクロマトグラフィー及びイオンクロマトグラフィーにより分析した。燃焼中に発生したガスに含まれる微粒子による散乱にあわせてシアン化水素ならびに一酸化炭素、臭素化合物よる吸収ピークを確認した。これらは180秒の平均値として測定したものであるが、特定のガスによる吸収ピークの周波数に着目することでリアルタイムにガス成分を特定できるレベルであることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
火災時の有毒ガス検知は現在「検知管式ガス測定器」を用いるが、1本の検知管が測定できるガスは1種類である。本研究は新たなガスセンサとして、複数種類の有毒ガスを同時に識別するだけでなく、火炎や煙に近づかなくとも、遠隔で検出できる有毒ガス検知法として、テラヘルツ分光測定に着目した。各気体の回転エネルギー準位に基づき分子それぞれを個別に検出可能なテラヘルツ分光による火災時の迅速な救出・救助、消火に必要である有害ガスと引火性液体の識別・検出ができる新たなセンシングシステムを提案するとともにその可能性を実証した。
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