マイクロビームセンサの学理とバイオ・ケミカルセンシングへの展開

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22246026
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高松 洋 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20179550)
• 研究分担者: 高橋 厚史 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10243924) ; 藏田 耕作 九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (00368870) ; 内田 悟 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (80038041)
• 連携研究者: 康 東天 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (80214716)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 熱物性 / 測定法 / MEMS / センサ / 計測技術

研究概要

本研究は,シリコン基板表面に設けた溝に懸架した構造の梁型金属薄膜MEMSセンサ(マイクロビームセンサ)を流体中で加熱し,その温度上昇から気体や液体の熱伝導率を測定する新しい方法の開発を目的としたものである.そのため,長さ10μm程度の白金または金センサの作製法を確立した上で,空気とFC-72を試料とした実験を行い,熱伝導率の違いが検知できることを実証した.また,これをガスセンサ等に応用することを想定して,流れがセンサ温度に影響を及ぼさないことも実験的に確認した.

研究成果

• [雑誌論文] Feasibility Study of a Novel Technique for Measurement of Liquid Thermal Conductivity with a Micro Beam Sensor (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Takamatsu, K. Inada, S. Uchida, K. Takahashi, M. Fujii
  • 雑誌名: Int. J. Thermophysics 巻: Vol. 31, No. 4-5 ページ: 888-899
  • DOI: DOI:10.1007/s10765-009-0700-5
• [学会発表] マイクロビーム型熱伝導率検出器に関する研究-センサの温度上昇に及ぼす流れの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 久田耕祐,福永鷹信,内田悟,藏田耕作,高松洋
  • 学会等名: 日本機械学会熱工学コンファレンス2012
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] (2012)
  • 著者名/発表者名: 福永鷹信,田中雄樹,藏田耕作,高橋厚史,高松洋
  • 学会等名: 第33回日本熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] Fabrication of a micro-beam MEMS sensor for measurement of thermal conductivity of fluids (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, T. Fukunaga, K. Kurata, K. Takahashi, H. Takamatsu
  • 学会等名: The 18th Symposium on Thermophysical Properties
  • 発表場所: Boulder, USA
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] 常温駆動マイクロビーム水素センサに関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩入雅貴,田中雄樹,内田悟,藏田耕作,高橋厚史,高松洋
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] A Micro-Beam MEMS Sensor for Measurement of Thermal Conductivity of Fluids at a Steady State (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, T. Tanaka, S. Uchida, T. Fukunaga, K. Kurata, K. Takahashi, H. Takamatsu
  • 学会等名: The 4th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] マイクロビームセンサによる流体の熱伝導率測定(測定と理論解析の比較) (2010)
  • 著者名/発表者名: 古屋悠作,田中利幸,内田悟,藏田耕作,高橋厚史,高松洋
  • 学会等名: 第31回日本熱物性シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Takamatsu, T. Tanaka, Y. Furuya, S. Uchida, K. Kurata, K. Takahashi
  • 学会等名: The 9th Asian Thermophysical Properties Conf
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] マイクロビームセンサによる流体の熱伝導率測定に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古屋悠作, 田中利幸, 内田悟, 藏田耕作,高橋厚史, 高松洋
  • 学会等名: 第47回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-28