蒸発と凝縮が混在するマイクロスケール閉鎖系の伝熱特性の解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15414
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 塚本 貴城 東北大学, 工学研究科, 准教授 (70646413)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 微小領域熱計測 / 熱流束計測 / MEMS / 熱ダイオード

研究成果の概要

本研究では、熱ダイオード、マイクロヒートパイプ、マイクロベーパーチャンバーなどの、マイクロ熱デバイスの開発において重要となる、微小領域での熱計測手法を開発した。２種類の感温塗料と、パルス励起を組み合わせることで、面内の温度分布と、面外方向の温度差を微小領域において測定する方法を考案し、感温塗料の発光特性、および、温度測定精度を向上させるための方法を開発した。

自由記述の分野

MEMS

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた結果から、感温塗料の温度感度はマイクロメートル程度の微小領域では一定ではなく、分布を持っていることがわかった。また、この温度感度が発光強度と相関を持っていることもわかった。また、この知見をもとに、温度感度のばらつきを補正する方法を考案した。これらの成果は、この手法をマイクロデバイスの熱計測に応用する際に、測定精度を向上させるために重要な技術である。