| 研究課題/領域番号 |
09555114
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| 研究機関 | 富山商船高等専門学校 |
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研究代表者 |
水本 巌 富山商船高等専門学校, 情報工学科, 助教授 (40239257)
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| 研究分担者 |
中村 一則 古河電気工業(株)横浜研究所, 主任研究員
阿蘇 司 富山商船高等専門学校, 情報工学科, 講師 (30290737)
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| キーワード | プラスチック光ファイバ / ファイバセンサ / 光重合 / pH |
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| 研究概要 |
これまで検討されてきたpHセンサ構造としては、透過吸収型光ファイバセンサや、途中のクラッド層を剥き出してエバネッセント波を利用する構造のセンサが開発されてきた。このゲル膜による方法は、色素膜の劣化、およびpHの測定範囲が狭いという問題点が挙げられる。本研究では、UV光源照射による光重合法によって、ファイバの表面上に重合ゲル膜を作り、化学反応の浸食に強い光ファイバセンサの製作に関する研究開発を行った。
光ファイバセンサの色素にはフルオレセインを使用し、針状端末プローブを用いた。ファイバの先に重合前の処理液をつけて1日乾かし、重合液(色素なし)をセルに入れ、セル内部を窒素ガスで充満させることにより化学変化を生じ易くした。顕微鏡装着ビデオカメラの焦点をファイバの先端部にあわせ先端部の形状が観察出来る形で、UV光を照射する。次に、色素モノマル(色素入り重合液)をセルに入れ再びUV光を照射する。先端を顕微鏡装着ビデオカメラで撮影し、ゲル膜の形成をディスプレイ上でみながら作成し、ゲル膜の厚さを調整した。実験システムとしては、蛍光励起用光源にはArレーザを用い、受光部として蛍光スペクトル測定用にマルチチャネル光検器(浜松ホトニクス製PMA-11)を用いて、信号をパーソナルコンピュータに取り込み波形処理をしてスペクトル表示を行った。その結果、 UV照射時間が短いほど、波長570nm付近での蛍光スペクトルが強いことがわかった。また、pH値の高い値の方が、蛍光スペクトルが強くなっていることがわかった。100回以上繰り返して使用しても蛍光出力強度は1回目の時と比べて変化しないことが分かった。このことより、重合を施すことに依りセンナの耐久性が向上したことが確認された。
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