アニュアルレポート 2005-2006
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Metrology and Measurement Technology102Annual Report 05-06実環境計測・診断研究ラボOn-site Sensing and Diagnosis Research Laboratory研究ラボ長坂本 満URL: http://unit.aist.go.jp/on-site/TEL: 0942-81-3675FAX: 0942-81-3802研究の概要代表的な研究成果産業及び生活の場での安心・安全に対する社会的な要請は、今後益々大きくなると予想されます。当研究ラボでは、私達を取り巻く様々な材料・構成部材・産業機器などの健全性を正しく評価するための計測・診断技術の開発を中心に据えて、真の安全・安心をもたらす、メンテナンスフリー化技術の実現を目標としています。すなわち、種々の機器が稼動する「現場」において、「リアルタイム」での状態計測技術の開発により、これまでの時間管理型の技術から、状態管理型の技術への転換を目指します。この目的のために、従来にはない新しい計測技術-実環境計測・診断技術の開発を進めています。また、平成18年度からは九州地域産業の状況を踏まえ、食品・バイオプロセス計測および半導体プロセスのオンサイト計測を新規育成課題として設定しています。● 発電プラントをはじめ、各種の産業プラントやものづくり機器設備においては、異常診断や高効率化などのために、高温・過酷環境での状況を稼動状態で直接モニタリングできるオンサイト圧力・振動計測技術が求められています。しかし、現状技術では最高400℃程度での短時間の計測に留まっています。当研究ラボでは、独自の窒化アルミニウム圧電薄膜を用いた高耐熱性の圧力センサ及び振動センサの開発を進め、600℃程度までの長時間安定性と実用レベルの高感度化を達成し、実機への搭載試験を含めた計測評価を実施しています。(図1)● 薄く柔軟なシート状圧電センサや可搬型超音波エコー装置によって、生体の機能・構造を日常生活において計測する技術の開発を行っています。指先接触での脈波検出や、超音波信号と接触力情報の組み合わせによる内部組織の粘弾性推定などを達成しています。また、これらの技術の無侵襲性を活かして、食品配管内の異物残留などを配管外から検出する技術への応用展開も行っています。(図2)2001501000.40.20Time / µs600℃Voltage / Vカンチレバーで荷重発光!図1 高耐熱振動センサによる信号(600℃)図2 箔状圧電センサによる指先での脈波検出図3 応力発光性能評価装置● 独自開発した応力発光体(外部からの機械的応力に反応して発光する無機系新材料)について、塗料として金属等に塗布し、応力分布を二次元的に可視化する技術を開発しています。また、原子間力顕微鏡を利用した応力発光性能評価装置を開発し、ひとつのナノ粒子からの応力発光を捉えることに成功しました。(図3)

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