2015 Fiscal Year Annual Research Report
金ナノ粒子を固定化したヘテロコア光ファイバを用いる燃料成分センサの開発
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25420420
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| Research Institution | Soka University |
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Principal Investigator |
関 篤志 創価大学, 理工学部, 教授 (70226629)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 一弘 創価大学, 理工学部, 教授 (40240478)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヘテロコア光ファイバ / 局在表面プラズモン共鳴 / 金ナノ粒子 / 屈折率 / フレックス燃料 / 成分測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘテロコア光ファイバ表面に金ナノ粒子（AuNP）を固定化することにより作製した局在表面プラズモン共鳴（LSPR）センサを用いてフレックス燃料成分の測定を行なった結果、表面を化学修飾することにより広い濃度範囲において直線性が得られることが示された．すなわち，LSPRセンサを用いて実用的なフレックス燃料成分センサを開発できる可能性が示されたと考えられる．
そこで当該年度は，自動車に搭載可能な小型計測装置の作製およびこれを制御するプログラムの作成を行った．LSPRセンサにおいては伝播光スペクトルのピーク波長が540nm付近であることから，小型計測装置では光源として波長525nmの発光ダイオード（LED）を，受光素子としてはシリコンフォトダイオード（PD）を用いた．1枚の基板上にLED，PDおよび光/電圧変換回路，アナログ/デジタル変換回路，パソコンとのデータ通信用回路を取り付けた．LEDおよびPDはFCコネクタを介してマルチモード光ファイバと接続した．基板は幅16cm，高さ5cm，奥行き14cmのシャーシケースに収められ，総重量は535gであった．本LSPRセンサを液体試料に浸すと伝播光強度は減少することから，センサが空気中にあるときの伝播光強度が入力上限付近になるよう初期化時にゲインが自動的に調整されるようにした．
センサシステムの初期化後，センサ部をエタノール水溶液，OCB-エタノール混合溶液，ガソリン-エタノール混合溶液に浸し，伝播光損失を測定した．また，分光器を用いてスペクトルを測定し，小型測定装置を用いて得られた結果と比較を行った．
その結果，本センサシステムの出力は安定した値を示し，分光器を用いたスペクトルの525nmにおける特性と比較したところ両者は非常によい一致を示した．
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Research Products
(1 results)
