| 研究課題/領域番号 |
16K01302
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| 研究機関 | 富山高等専門学校 |
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研究代表者 |
由井 四海 富山高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (10413759)
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| 研究分担者 |
保前 友高 富山高等専門学校, 商船学科, 教授 (30470032)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 火災・爆発防止 / 爆発物検知 / 中赤外光源 |
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| 研究実績の概要 |
空港などでの保安調査において、爆発物によるテロを未然に防止するための非接触型爆薬蒸気ガスセンサの構築を目的とする。今年度は昨年度構築された実験系を使って大気中の水蒸気を測定することで波長変調法と波長変換素子の最適条件について検討を行った。吸収線として3.23μmに位置する(0 0 0)→(0 2 0)振動遷移を利用し、最初に吸収強度と波長についてHITRANデータベースとの比較を行った。その結果、全圧1atm, 濃度1.2vol%, 光路長6mの条件において、透過率と波長についてそれぞれ誤差1%以内であることが確認された。次に、波長変調法と波長変換素子による差周波光を組み合わせた系において検出信号の強度と形状の観点から変調条件を検討した。変調周波数が1kHzを超えると信号強度の低下が見られ、本実験系において利用可能な帯域幅が確認された。一方、変調振幅は13GHz-ppの時に信号強度が最大でかつ信号形状が狭いことが確認され、振幅が小さい場合は信号強度が小さくなり、大きい場合は形状が広くなることがわかった。また、これらの測定において電気的な検出限界を示す検出信号のベースラインノイズがPCベースのロックイン増幅器に起因することがわかり低濃度ガスに対応する場合の課題となった。今年度の実験で得られた条件等は次年度に予定されているジニトロベンゼン（爆薬の模擬物質）のガス吸収実験の変調パラメータとして利用される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、本年度では昨年度に構築されたシステムをもとに、実際にガスを計測し波長変調法の最適条件について明らかにした。このことから、おおむね順調に進展していると考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度は、構築したシステムによって大気中の水蒸気を測定できることが確認されたので、今年度は爆薬模擬成分であるジニトロベンゼン(DNB)のガスに対して測定を行う。DNBは常温で固体であるため熱により融解気化させるが、この際の熱が測定スペクトルにどのように影響するか確認する。また、長時間の測定かつ急峻なガス濃度変化に対応できるような検出方法について、吸収スペクトル全体を取得する方法と吸収スペクトルのピークのみを測定する方法について比較検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）今年度は試験ガスとして雰囲気中にある水蒸気を利用したことによりガス関係の消耗品の購入が少なかったため。
（使用計画）ガス関係の消耗品に割り当て追加して実験を行う。
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