| 研究課題/領域番号 |
22K18971
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分29:応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
荻 博次 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90252626)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | QCM / 無線 / 無電極 / バッテリーフリー / ガスセンサー / 振動子センサー / 水素ガスセンサー / 無線計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カーボンニュートラルの実現に向けて世界中で水素社会の到来が確実視されており、関連技術の進化が要求されている。脱炭素社会における水素の重要性は記述するまでもないが、その爆発性も広く認識されており、水素ガスセンサーの高性能化は重要な課題である。現在主流の半導体型センサーには酸素が必要となることが多く、水素プラント等における無酸素環境での計測が望まれている。また、原子力発電所など人が立ち入ることのできない箇所での無給電計測については、国際的にも、特に重要な課題である。本研究では、遠隔において駆動する無線・無給電振動子センシング技術を確立し、半永久使用可能の水素ガスセンサーシステムを開発する。
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| 研究実績の概要 |
カーボンニュートラルの実現に向けて世界中で水素社会の到来が確実視されており、関連技術の進化が要求されている。本研究では、２０メートル以上の距離における無線・無給電振動子センシング技術を確立することを第1の目的とし、この原理を利用した半永久使用可能な高感度の水素ガスセンサーシステムを開発することを第2の目的とする。
令和４年度においては、２０メートルを超える距離における、無線・無給電の計測技術を確立した。ATカット水晶振動子をMEMS技術を用いて薄型化し、ガラス／シリコン／ガラスの３層構造からなるマイクロフォルダ内に設置した。電磁波発生装置から、水晶振動子の力学的共振周波数と同じ周波数のバーストの電磁波を送信し、水晶振動子を発振させ、続いて、水晶振動子の振動によって発せられる電磁波を、受信機により受信することにより、２０メートルを超える距離における非接触での水晶振動子の共振周波数の計測に成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初目標としていた２０メートルを超える無給電無線計測技術をほぼ確立することができており、おおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
２０メートルを超える距離において、水素検出実験を実施し、また、水素侵入の際のエネルギーバリアを低減する感応膜を開発し、水素ガスの検出感度を高める。
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