半導体ガスセンサの過渡応答を用いた臭い識別装置の開発

• 研究課題/領域番号: 24560065
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 和歌山工業高等専門学校
• 研究代表者: 藤本 晶 和歌山工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (10238610)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ガスセンサ / 臭い識別 / 過渡応答 / シミュレーション / アルコールガス / ガス識別 / 半導体ガスセンサ / アルコール / アルコール臭

研究成果の概要

半導体ガスセンサの過渡応答を用いたアルコールガスの臭い識別装置を試作した。アルコールガスの臭い識別のための最適な過渡応答が得られるヒーター入力波形を、独自に開発した過渡応答モデルを用いたシミュレーションから求め、9乗根関数で駆動した際に最も過渡応答間の差が大きくなることを見出した。
過渡応答の面積および立ち上がりと立下りの差や、過渡応答の傾きから、アルコールガスの種類をPICで自動的に識別する装置を試作したところ、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールの4種類のアルコールガスを識別可能とした。

研究成果

• [雑誌論文] 半導体ガスセンサの過渡応答を用いたアルコールガスの識別の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本 晶，芝野好希
  • 雑誌名: Chemical Sensors 巻: Vol.29 ページ: 55-57
• [雑誌論文] A Model of Transient Response of Semiconductor Gas Sensor Considering Temperature Dependency of Carrier Mobility (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Fujimoto and M. Kita
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: Vol.452-453 ページ: 942-944
  • 査読あり
• [雑誌論文] 半導体ガスセンサの過渡応答への活性化エネルギーの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本 晶，大谷龍輝
  • 雑誌名: 電気学会論文誌E 巻: Vol.132 ページ: 526-530
  • NAID: 10030530011
  • 査読あり
• [学会発表] Analysis of Transient Response of Gas Sensors Creation Mechanisms of Transient Response and Surface Reactions on the Sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimoto
  • 学会等名: International Conference of Global Network for Innovative Technology
  • 発表場所: Penang, Malaysia
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-16
• [学会発表] Optimum Condition for Identification of Alcoholic Gases by Transient Respose of Semiconductor Gas Sensor (2014)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimoto and R.Nakade
  • 学会等名: Eurosensors 2014
  • 発表場所: Brescia, Italy
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] ガスセンサの過渡応答によるアルコール臭識別の条件 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤本 晶，中出良太
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] Attempt to Identify the Kind of Alcoholic Gas by Using Transient Response of Semiconductor Gas Sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimoto and Y.Shibano
  • 学会等名: The 10th Asian Conference on Chemical Sensors
  • 発表場所: Chiang Mai, Thailand
• [学会発表] 半導体ガスセンサの過渡応答を用いたアルコールガスの識別の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本 晶，芝野好希
  • 学会等名: 第 54 回化学センサ研究発表会（電気化学会第 80 回大会）
  • 発表場所: 仙台市，宮城県
• [学会発表] High-precise transient response model of semiconductor gas sensor considering temperature dependency of carrier mobility (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Fujimoto, M.Kita, Y.Katoh
  • 学会等名: 14th International Meeting on Chemical Sensors
  • 発表場所: Nuremberg, Germany
• [学会発表] Identifying Alcohol Types via the Transient Response of Semiconductor Gas Sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Shibano, Y.Kato, A.Fujimoto
  • 学会等名: 2012 International Symposium on Technology for Sustainability
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
• [学会発表] 半導体ガスセンサによるガスの種類自動識別装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 芝野好希，藤本 晶
  • 学会等名: 平成24年度第25回におい・かおり環境学会
  • 発表場所: 草津市， 滋賀県
• [学会発表] 半導体ガスセンサの過渡応答と計算機モデルの作成－ガスセンサによる臭いの識別を目指して
  • 著者名/発表者名: 藤本 晶
  • 学会等名: 平成25年度全国高等専門学校・長岡技術科学大学電気系教職員交流集会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学
• [学会発表] 半導体ガスセンサによるガスの種類の識別
  • 著者名/発表者名: 藤本 晶
  • 学会等名: 高専－技科大新技術説明会
  • 発表場所: JST東京本部別館ホール
  • 招待講演
• [図書] Chemical Sensors-Simulation and Modeling (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Fujimoto
  • 総ページ数: 28
  • 出版者: Momentum Press
• [産業財産権] ガス識別装置，及びガス識別方法 (2012)
  • 発明者名: 藤本晶，芝野好希
  • 権利者名: 独立行政法人国立高等専門学校機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-11-20