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有機蛍光物質の蛍光強度が、酸素による消光現象により弱くなることを利用した圧力計測法の開発を行った。本研究においては蛍光物質として白金オクタエチルポルフィリンとフタロシアニンの誘導体を採用し、酸素透過性シリコンポリマーを担体として感圧塗料を作り、それらの光学的特性を実験的に明かにした。実験は塗料を塗布した資料を真空室に入れその圧力を10^<-3>〜760Torr、資料温度を30〜80℃に保ち、Xeランプを光源として波長390nmの紫外光を照射し、CCDカメラにより蛍光強度(650nm)を測定した。
本研究において得られた結果は以下のようである。
1.圧力Pにおける蛍光強度Iと参照圧力P_<ref>(ここでは大気圧とした)における蛍光強度I_<ref>との比はほぼStern-Volmerの関係式を満足するが、塗料膜厚を考慮すると、圧力比P/P_<ref>の2次関数となる.しかし、2次の項の係数は非常に小さい。また、P/P_<ref>>0.2の範囲では温度への依存性は小さい。P/P_<ref><0.1の範囲ではStern-Volmerの関係式は満たされない。この範囲ではdI/dPが大きく、つまり感度が高く低圧領域における感圧塗料の有効性を示唆している。
2.蛍光強度の温度依存性はかなり大きく温度が上がるにつれて蛍光強度は弱くなる。しかし、圧力比P/P_<ref>>0.1ではI/I_<ref>とP/P_<ref>の関係はほとんど温度に依存しない。これは10^<-2>〜10^<-3>Torrという低圧状態においても、温度上昇にともない蛍光強度が低下することを考えると酸素消光現象よりは、基底状態の蛍光分子の数の減少によるものと考えられる。
3.蛍光強度の経時変化はかなり大きく、PtOEPの24時間で約80%、フタロシアニンでは約60%に減少した。絶対強度は低下し測定精度は低下するが、任意の経過時間におけるI/I_<ref>〜P/P_<ref>の関係は変化しない。
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