2012年研究カタログ
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■ 研究担当:野田和俊 ■ 環境管理技術研究部門 計測技術研究グル-プ■ 連携担当:黒澤茂 活性酸素検出用表面作用量モニターシステムの開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●表面洗浄・殺菌用活性酸素を利用したシステムのモニタリング装置 ●水晶振動子を検知センサとして利用した高感度検知手法 ●有機系薄膜を利用した長時間測定と膜材質による検出感度の向上 半導体や医療器具などの表面洗浄、改質、殺菌用として、排ガス処理が不要で効果が高い活性酸素を利用したシステムが注目されています。しかし、この活性酸素の処理効果をリアルタイムで検知して測定する手法が限定されているため、プロセス中で容易に利用することができませんでした。そこで、水晶振動子を利用した高感度微小天秤法を応用し、使用現場環境下において高感度測定が可能な検知手法を開発しました。この手法を利用することによって、オンサイトリアルタイム測定が可能となり、最適な活性酸素量を検知できるようになりました。 活性酸素は、活性化された酸素種の総称で極めて高い酸化力があり、比較的容易に生成、排ガス処理等が不要で環境負荷が低いものです。これを検知するため、水晶振動子電極表面に活性酸素と反応する検出薄膜を配置します。この素子は、ナノグラムオーダーの質量変化を検出可能なため、この薄膜が活性酸素量に反比例して減少(薄くなる)する際の質量変化を発振周波数の変化量として検出します。これによって、活性酸素作用量のリアルタイムモニターが可能になりました。この測定系は、小型・安価でプロセス装置毎に搭載可能な構成です。● 気相状物質検知・測定・解析への応用● オンサイトリアルタイム環境測定法(ガスセンシング)の開発● 特許出願情報 2008-243596(H20/09/24)「酸化性活性化学種センサ、酸化性活性化学種存在量の測定方法及び酸化性活性化学種存在量の測定装置」謝辞: 本研究の一部は、科学技術振興機構委託研究(研究成果最適展開支援事業)のもとで実施しました。����������������������������������������������PC���������������������������������������������������������������Au����������������������������������������������������PC���������������������������������������������������������������Au����������������������������������������������������PC���������������������������������������������������������������Au������水晶振動子(QCM)を利用した活性酸素(原子状酸素)検出用表面作用量モニターシステム(有機薄膜付)��������������������������6.93��1013 atoms/cm2/s01002003004005006000510152025Time (min)Frequency shift (Hz)PTFE-QCMPI-QCM Carbon-QCM����������������������������有機膜材質(PTFE,Polyimide,Carbon)による検出感度の一例● 研究拠点つくば西54環境・エネルギー分野西会場E-39E-39

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