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2013 年度 実績報告書

マイクロ配列化した複合分子センサによる非定常流れの高速多変量同時計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560211
研究機関愛知工業大学

研究代表者

江上 泰広  愛知工業大学, 工学部, 教授 (80292283)

キーワード感圧塗料 / 感温塗料 / 複合センサ / 分子イメージング / 非定常流れ / 同時計測 / 光学計測
研究概要

本研究では,物体表面の非定常の圧力・温度変動を同時に高い精度で計測可能な,高速応答複合センサの開発を目的としている.従来の感圧塗料(PSP)と感温塗料(TSP)を単純に混合した混合が複合センサでは分子間干渉による特性の劣化が問題となっていた.本研究では陽極酸化被膜に感圧・感温の機能性分子をインクジェットプリンタの技術を応用して微細なマイクロドット配列に物理的に塗り分けることにより,分子間干渉が生じない理想的な高速応答複合センサの開発を行った.
H25年度は新たに感圧色素にPtTFPP,感温色素にQ-dotの一種のZAISを用いた複合センサをインクジェット装置を用いて作成した.H24年度の成果より,色素と溶媒の溶解性の他に,溶媒の揮発性を支配する蒸気圧と沸点の影響を考慮しなければ,色素がコーヒーリング現象によりドット端部に凝集し,内部の発光強度分布が均一にならないことが分かっていた.これらの知見を元に,それぞれのセンサの感度,発光強度,ドット内の発光強度分布の一様性を最大にするための混合溶媒を見出した.複合センサはPSP, TSPともドット径が約0.3mmで,ドット間隔0.7mmで三角格子に最密充填に配列したものを作成した.作成したサンプルの校正試験を行い,従来のPSP,TSPと比較した結果,ほぼ同等の発光強度と感度を得ることができた.この複合センサを用いて圧力と温度を同時に測定しることに成功し,温度補正を行うことで0.02%/Cの従来のPSPの1/20程度まで温度誤差を低減することに成功した.さらに衝撃波風洞において時間応答性の評価試験を行い,ステップ状に変化する圧力変化に対して,64secの応答時間を得ることに成功した.

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Property changes of temperature-sensitive paint immobilized in acrylic polymer matrices2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Egami, Y. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Niimi
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B : Chemical

      巻: Vol.195 ページ: 677-681

    • DOI

      10.1016/j.snb.2014.01.091

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual luminescent arrays sensor fabricated by inkjet-printing of pressure- and temperature-sensitive paints2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kameya, Y. Matsuda, Y. Egami, H. Yamaguchi, T. Niimi
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B : Chemical

      巻: Vol.190 ページ: 70-77

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.08.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 陽極酸化被膜上のマイクロドット型PSP実現のためのインクジェット塗布条件2014

    • 著者名/発表者名
      上山淳一,古川聖,亀谷知宏,松田佑,山口浩樹,新美智秀,江上泰広
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: Vol.80, No.811 ページ: FE0040 (13p)

    • DOI

      10.1016/j.snb.2013.08.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unsteady pressure-sensitive paint measurement based on the heterodyne method using low frame rate camera2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuda, D. Yorita, Y. Egami, T. Kameya, N. Kakihara, H. Yamaguchi, K. Asai, and T. Niimi
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: Vol.84(10) ページ: 105110 (5p)

    • DOI

      10.1063/1.4826085

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of fast response bi-luminophore pressure-sensitive paint by means of inkjet printing technique2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Egami1, J. Ueyama, S. Furukawa, T. Kameya, Y. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Niimi
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Flow Visualization (ISFV16)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20140624-20140628
  • [学会発表] ニードル式ディスペンサによるドット複合PSPの作成2014

    • 著者名/発表者名
      永井優大,江上泰広
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第45回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      名古屋市 大同大学
    • 年月日
      20140317-20140317
  • [学会発表] マイクロドット型AA-PSPの溶媒による特性変化に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      奥谷太賀,江上泰広
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第45回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      名古屋市 大同大学
    • 年月日
      20140317-20140317
  • [学会発表] 非定常流体計測用感圧塗料における陽極酸化条件の最適化2014

    • 著者名/発表者名
      大橋伸也,大矢悠生,浅野弘基,江上泰広
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第45回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      名古屋市 大同大学
    • 年月日
      20140317-20140317
  • [学会発表] マイクロドット型感圧センサ特性における溶媒の影響2013

    • 著者名/発表者名
      古川聖,神澤優一,上山淳一,亀谷知宏,松田佑,山口浩樹,新美智秀,江上泰広
    • 学会等名
      日本機械学会第91期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      福岡市 九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      20131109-20131110
  • [学会発表] 疎水処理を施した陽極酸化基板におけるマイクロドット型感圧センサの形成2013

    • 著者名/発表者名
      山淳一,古川聖,神澤優一,亀谷知宏,松田佑,山口浩樹,新美智秀,江上泰広
    • 学会等名
      日本機械学会第91期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      福岡市 九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      20131109-20131110
  • [学会発表] Unsteady Temperature Measurement of Y-Shaped Water Channel Flow by Temperature-Sensitive Paint2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugimura, S. Kogirima, Y. Egami
    • 学会等名
      4th Japanese-German Seminar on Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Research
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20130923-20130925
  • [学会発表] Development of fast response pressure-sensitive microdot arrays2013

    • 著者名/発表者名
      S. Furukawa,Y. Kamizawa, J. Ueyama, T. Kameya, Y. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Niimi, Y. Egami
    • 学会等名
      4th Japanese-German Seminar on Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Researc
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20130923-20130925
  • [学会発表] Development of high heat conductive polymer layer by mixing boron nitride2013

    • 著者名/発表者名
      S. Konihsi, R. Yokoi, Y. Egami
    • 学会等名
      4th Japanese-German Seminar on Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Research
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20130923-20130925
  • [学会発表] Effect of hydrophobic treatment on Pressure-sensitive microdot arrays fabricated by Inkjet printing2013

    • 著者名/発表者名
      J. Ueyama, S. Furukawa,T. Kameya, Y. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Niimi, Y. Egami
    • 学会等名
      4th Japanese-German Seminar on Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Research
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20130923-20130925
  • [学会発表] A novel dual luminescence sensor applicable to surfaces with non-uniform temperature distribution2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kameya, Y. Matsuda, Y. Egami, H. Yamaguchi, T. Niimi
    • 学会等名
      4th Japanese-German Seminar on Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Research
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20130923-20130925
  • [学会発表] 水中用感温塗料を用いたY字型水路流れの温度分布の計測2013

    • 著者名/発表者名
      江上泰広,杉村幸寿,小切間貞之
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      東京都新宿区工学院大学
    • 年月日
      20130716-20130717
  • [学会発表] 配列型2色発光PSPの開発2013

    • 著者名/発表者名
      亀谷知宏,松田佑,江上泰広,山口浩樹,新美智秀
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      東京都新宿区工学院大学
    • 年月日
      20130716-20130717
  • [学会発表] Development of Organic Electroluminescent Sensor for Pressure/Oxygen Measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuda, K. Ueno, H. Yamaguchi, Y. Egami and T. Niimi
    • 学会等名
      ASME 2013 11th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels (ICNMM2013)
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      20130616-20130619
    • 招待講演
  • [学会発表] Change of Temperature-Sensitive Paint Characteristics by Polymer Structure2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Egami, M. Tanaka, Y. Yamaue, Y. Matsuda, H. Yamaguchi and T. Niimi
    • 学会等名
      12th Asian Symposium on Visualization
    • 発表場所
      Tainai, Taipei
    • 年月日
      20130519-20130523
  • [備考] 愛知工業大学 機械学科流体工学研究室 (江上研究室)

    • URL

      http://aitech.ac.jp/~egami/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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