| 研究概要 |
本研究は,マイクロマシン技術を駆使することにより,地下マイクロセンサーの設計・試作を行ない,さらに,それを用いた地下計測法の研究により,地下マイクロセンシング技術の基礎を築くことを目的として実施したものである。本研究の内容と主な成果は以下の通りである。
1.静電容量型弾性波センサー:広帯域・高感度静電容量型加速度センサーの,(1)仕様の策定と概念設計,(2)プロセス設計,(3)試作,(4)性能評価,(5)多成分化の検討,(6)超高感度・低雑音化の検討,を行なった。これにより約1kHz以下の帯域で平坦な感度特性を有する加速度センサーを作製することができた。また,本センサーを用いて3成分弾性波検出器を試作し,弾性波の3次元粒子運動軌跡を検出可能であることを実証した。
2.光干渉型弾性波センサー:光ファイバー先端に振動子とハーフミラーよりなるファブリ・ペロー干渉計を形成し,それにより加速度を検出する弾性波センサーを設計・試作した。これにより,約1kHz以下の帯域で動作する完全受動型加速度センサーを実現することができた。また,多成分化へ向け,センサーの設計・製作法の検討を行なった。
3.光干渉型ハイドロフォン:光ファイバー先端のファブリ・ペロー干渉計により水中での音圧を検出するハイドロフォンについて,原理の検討および設計・試作を行なった。本センサーにより水中スピーカーから放出された弾性波を約1kHz以下の帯域で検出できることを示した。
4.ファイバーグレーティングセンサー:光ファイバー上に周期的に屈折率変化を作成し,それをセンサーとして用いる方式について,(1)グレーティングの具体的作成法の検討,(2)試作,(3)各種センサーとしての性能評価,(4)深海底温度センサーの試作,を行なった。これにより,任意の周波数を反射するファイバーグレーティングを作製可能になった。さらに,0.001℃程度の分解能を有する高感度深海底温度センサーが実現した。また,ファイバグレーティングハイドロフォンの性能について基礎的検討を行なった。
5.プローブ型微小ラドンセンサー:光ファイバ端面のシンチレータとカソードによりラドンを検出する微小ラドンセンサーを試作したところ,基準線源からのα線を検出することができた。
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