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常温常圧でピコワット分解能のMEMS方式高速大面積光カロリメータの開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 26420407
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 計測工学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

雨宮 邦招  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 物理計測標準研究部門, 主任研究員 (60361531)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード計測機器 / 光カロリメータ / MEMS / バイメタル / 大面積 / カロリメータ / 室温動作 / 大気中動作 / 標準器 / 高速高感度 / 常温常圧
研究成果の概要

マイクロメカニカルなセンサに基づく、低ノイズかつ、大面積な光カロリメータを開発した。バイメタルセンサの熱変形により、光パワー入力で生じた熱量を検出するもので、その微小な変位量は高分解能な光ファイバファブリペロー干渉計で読み取る。今回、SOIマイクロマシン加工技術で作製したSi-Alの大面積(5 mm角)バイメタルMEMSセンサで、光パワー検出分解能~12nWを実験的に達成できた。開発したバイメタルMEMSセンサは、ジョンソンノイズフリーのため、サーモパイルでは達成できない信号対雑音比を達成できる可能性があり、原理的には、室温・大気圧下で1nWを切る分解能が得られるものである。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Very low-noise large-area calorimeter based on bimetallic micromechanical transduction: toward sub-nanowatt resolution in air at room temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Kuniaki Amemiya, Daiji Fukuda, and Tatsuya Zama
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 号: 11 ページ: 117201-117201

    • DOI

      10.7567/apex.9.117201

    • NAID

      210000138110

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 大面積高感度光パワー精密計測器としての バイメタルMEMS 方式カロリメータの検討2015

    • 著者名/発表者名
      雨宮邦招、福田大治、沼田孝之、田辺 稔、座間達也
    • 雑誌名

      熱物性

      巻: 29 ページ: 19-26

    • NAID

      130005097100

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] バイメタルMEMS方式高スループット放射計の開発2015

    • 著者名/発表者名
      雨宮邦招、沼田孝之、田辺稔、福田大治
    • 学会等名
      第7回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟コンベンションセンター)
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 身近な熱形放射計を目指して - 微細加工を駆使した新型センサ及び新規黒体材料の技術開発 -2015

    • 著者名/発表者名
      雨宮邦招、越川博、八巻徹也、前川康成、蔀洋司、木下健一、沼田孝之、田辺稔、福田大治
    • 学会等名
      照明学会平成27年度(第48回)全国大会
    • 発表場所
      福井大学
    • 年月日
      2015-08-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高感度光パワー精密計測器としての バイメタルMEMS方式カロリメータの検討III2014

    • 著者名/発表者名
      雨宮邦招、福田大治、沼田孝之、田辺 稔
    • 学会等名
      第35回 日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2014-11-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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