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安全な水素ガス漏洩検出を実現するヘテロコア光ファイバセンサの研究

研究課題

研究課題/領域番号 24760328
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 計測工学
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

西山 道子  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 航空本部, 宇宙航空プロジェクト研究員 (60509769)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード光ファイバセンサ / ヘテロコア / 水素センサ / 水素検出 / 表面プラズモン共鳴 / 水素 / ガス検知
研究概要

本研究では、水素ガスの漏洩検出を安全に行うための光ファイバによる水素センサの研究開発を行った。光ファイバはヘテロコア構造という、ファイバの外界に伝播光を効率よく漏洩させながら、その構造は機械的な強度が保たれ、実用性の高い水素センサを実現できる可能性を持っている。この構造を利用して、水素吸蔵金属として知られているパラジウムを利用し、また感度が高くリアルタイムで応答する表面プラズモン共鳴を利用し、金、五酸化タンタル、パラジウムの3層多層膜構造による表面プラズモン共鳴を利用した光ファイバセンサをシミュレーションで応答を確認し、試作、評価を行った。試作したセンサは水素に感受性を持つことを確認した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A surface plasmon resonance hydrogen sensor using Au/Ta2O5/Pd multi-layers on hetero-core optical fiber structures2013

    • 著者名/発表者名
      Ai Hosoki, M. Nishiyama, H. Igawa, A. Seki, Y. Choi and K. Watanabe
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 185 ページ: 53-58

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.04.072

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヘテロコア型光ファイバを用いたセンシング技術2013

    • 著者名/発表者名
      佐々木博幸、西山道子、渡辺一弘
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: Vol.41、No. 5 ページ: 337-341

    • NAID

      10031174280

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Au/Ta2O5/Pdの多層膜構造を利用したヘテロコア光ファイバSPR水素センサの開発2012

    • 著者名/発表者名
      細木藍、西山道子、井川寛隆、関篤志、崔龍雲、渡辺一弘
    • 学会等名
      第50回光波センシング技術研究会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京)(同研究会講演論文集、33-38)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Surface Plasmon Resonance Hydrogen Sensor based on Hetero-core Optical Fiber Structure2012

    • 著者名/発表者名
      細木藍、西山道子、井川寛隆、崔龍雲、渡辺一弘
    • 学会等名
      Proc Eurosensors XXVI
    • 発表場所
      クラクフ(ポーランド)(PT1-3)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Au/Ta2O5/Pdの多層膜構造を利用したヘテロコア光ファイバSPR水素センサの開発2012

    • 著者名/発表者名
      細木藍、西山道子、井川寛隆、関篤志、崔龍雲、渡辺一弘
    • 学会等名
      第50回光波センシング技術研究会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Plasmon Resonance Hydrogen Sensor based on Hetero-core Optical Fiber Structure2012

    • 著者名/発表者名
      Ai Hosoki, M. Nishiyama, H. Igawa, Y. Choi and K. Watanabe,
    • 学会等名
      Eurosensors XXVI
    • 発表場所
      ポーランド・クラクフ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 水素センサ、および、それを用いた水素検出装置2013

    • 発明者名
      西山道子、井川寛隆、葛西時雄、渡辺一弘、関篤志、細木藍
    • 権利者名
      学校法人 創価大学、独立行政法 人宇宙航空研究開発機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-08-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 水素センサ、および、それを用いた水素検出装置2012

    • 発明者名
      西山道子、井川寛隆、葛西時雄、渡辺一弘、関篤志、細木藍
    • 権利者名
      西山道子、井川寛隆、葛西時雄、渡辺一弘、関篤志、細木藍
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-185421
    • 出願年月日
      2012-08-24
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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