• 検索結果がありません。

外線 センサ 表13赤

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

シェア "外線 センサ 表13赤"

Copied!
14
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)一解. 近畿 アル ミニ ウム表面処 理研究会会 誌Nα151̀91. 説 一. セ ンサ技 術(皿) Sensor. Technology. 010 鈴. 木. 義. Yoshihiko. 彦*. 3.3赤. SUZUKI. 外線 センサ 表13赤. 赤外線 セ ンサ は量子型 と熱哩 に分け られる。 その種類 と特徴 などにっ いて表13に示す。量子型 は光 センサと同 じ原 理 に基づ いて お り、熱型 は赤外線 による熱 を検知す るタイ プで あり、表の よ うな特徴 がある。量子型 は材料 作製が困難 なため高価 であるので 、分析装 置などに利用 されて いる。熱型で も特 に焦電型 は近年材料開発が進み、. タ イプ. 種類 熱. 外綴 セ ンサ の分類 と特 徴. セ ンサ名 又は 材料. 導 電型. サ ー ミスタ ボロメー タ. 起 電力 型. サ ーモ パイル. 型. 焦電型 量. LilaOヨ,Pblio3,PZI. 光導電 型. HgCdτe,PbS.Ge.Au, Ge:誘9. ア. 光起電力型. InAs,lnSb,HgCdle. 型. 安 価で劣化 も少 な く。常温動作 なので人体検知等 に利用. 特. 徴. ○常 温動作 可能 O感 度の 波長依 存性無 し ○感度 は 低い O応 答 速度 遅い O一 般に 安価 O感 度 は高 い ○応 答速度 遼い O感 度の波 長依 存性有 り ○液 体窒素 又はHe温 度 で 動 作{冷 却の要 あ り) O一 般に高 価. され、 自動 ドアー等 に設置 されて いる。焦電型 は熱の変 化量を測定 して いるの で、人が セ ンサ の前 に来た とき、 去 った時 に信号が出 るが、表面温度を定状的 に測定す る には赤外線を断続的 に入力 させ るチ ョッパが必要 で ある。 最近 、バイモル フ振動子を使 った小型焦電型赤外線セ ン サが 開発 された。従来型 と比較 したそ の構造図を 図26に 示 す 互5)。この セ ンサ による表面 温度計の構成 を図27に 示す 。焦電型セ ンサ による赤外線利用 センシング技術を 表14に 示す。また最近で は半導体 を使 った赤外線画像セ. 回 転 チ ョ ッパ 機 構 を 用 い た 従 来 セ ンサ の 構 造. M禦 セ ン サ の 楕 這 (新7イ ブ). ンサが開発 され、市販 されて いる。 このセ ンサ により、. 図26焦. 電型 赤外線 セ ンサの 構造. 夜 間、人で監視で きな い暗 い場所で も赤外線像でTVに映 し出され るので ビルの壁面 内部状態の監視や、タ ンクの 亀裂 状態監視、防犯等、種 々の応用が考え られ る。. *大 阪府産業技術総合研究所. 測 定物 体. 電子 デバイス研究 室. Osaka Prefectural Research Institute. Industrial. Technology. 図27M型. セ ンサ を用いた表面温 度計の 構成.

(2) 近 畿アル ミニウム表面処理研究 会会誌Nα151̀91. 3.4磁. 一解. は 、磁 気 抵 抗 素 子 の ホ イ ー トス トン ブ リ ッ ジの 出力 を差. 気セ ンサ. 磁 気に感 じて何等 かの物理量が変化す るセ ンサの中で も、表15に示 す ものが現 在 よ く使 われて いる16)。丞 二 鐘. 説 一. 動 増 幅 回路 に入 れ、S/N比. を大 幅 に改 良 し、 消 費電 力 も. 少 な くな って い る。. 壬は、出力 が磁束の大 きさによ りほぼ比例 して変化. するので、 ガ ウスメータ等 に使用 され る。またSiでIcと 共 に作製 したホールICは温度補償を行 った り、ON/OFFで. 3.5圧. 力セ ンサ. 圧力 の測定 は測定圧 力とバ ランスす る受圧素子 の変位. 出力 する等 を行 ってお り、 目的に応 じて選べ る。盤. を読 み取 る変位式 と、測定圧力 によって セ ンサ材料 に誘. 磁気抵抗 素壬は磁界 によ って抵抗が ほぼ扇形に変化す る. 起 された"ひ ず み"に よる物性変化 を読む"ひ ずみ式". 素子 で、位 置検 出、移 動速度 、方向、回転数 等の検出 に. に大別 で きる。表16に各種 の圧力 センサ とその特徴 をま. 用 い られて いる。強 磁性体磁気抵抗素子 は半 導体 とは動. とめて示す。近年 半導体圧力セ ンサが安価 に大量 に生産. 作原 理が 異 な って お り、磁 化方 向 と電 流の なす角度 に. で きるので急速 に普及 して きた。 その構造 例お よびチ ッ. よって抵抗が変化す る異方 性磁 気抵抗効果 で磁 界の大 き. プ構造 を図29、30に示 す18)。半 導体セ ンサでは温度補. さが ある大 きさ以上 では抵 抗値 はそれ以 上変化 せず一定. 償回路 などを集積化 した例 も見 られ る。品種 も豊富 にな. で ある。 このタイプの素子 としてSD〜Eの 原理 図を図28に. り圧力 測定範囲 も広が って きたが、200kg/cm2程. 示す17)。 このタイ プは磁 界方向 によ って 抵抗が変化 す. 上 限と言 うところで あろう。高圧力で は半導体 と台座の. 度が. るので、無接触 ボ リューム、水道 メーターの羽車 回転数. 接合部の剥離が問題 とな ってい る。高圧力用 と して最近. 検 出(流 量計)、 モ ーターの回転位置検 出等に利用 され. アモル フ ァス(マ イ クロク リスタル)Siを 利用 した圧力. てい る。 しか し、消費電力が大 きい、価 格力塙 い、S/N. セ ンサ も市販 されてい る。. 比が悪 い等の欠点が ある。最近 この磁気 セ ンサ をSi上に ICと集積化 した磁気集積化 センサが開発 され た。 これで. 3.6超. 音 波セ ンサ. 超音波を利 用 したセ ンシングには次 の特徴があ る。 表14赤. 外線利 用の センシ ング技術. (D媒. バ イ ナ リー 信 号 検 出. ア ナ ログ計 測. 体が空気、液 体、固体 と広 く、また光、熱、電磁. 波が伝播出来 ない中を伝 播で きる。 (2)波 長は電 磁波のSHF,EHFな どのマイク ロ波領域に相. ・表 面 温 度 計. ・侵 入 警 報 器. ・自動 調 理方 式 の マ イ コ. ・来 客 報 知 器. 当す るので、幾何光 学的 に扱 える。 また指 向性を持 たせ られ る。. ・火 災 警 報 器. ン付電 子 レン ジ ・ガ ス 濃 度 計. (3)空 間的 に短 いパ ルスを送 れる。 したが って距離的 に. ・自 動 ド ア 用 人 体 検 出. 高 い分解能 を得 ることが 出来 る。. ・自動化 ライ ンな どの FA用. (4)放 射線 のよ うに危 険はな く、規制 もない。. セ ンサ. 表17に 超音波 の計測 的応用例 を示 す19)。超 音波 による セ ンシ ング技術で は超音波を照射 し、そ の反射波 を受信 表15磁 磁. 気. 効. 気効 果 とセ ンサ の分煩. 果. セ. ノ. サ. 特. す るが、送信器 と受信器 は基本的 には同 じ素子 を使用す. 徴. ・四端子 ホール素子. 電流 磁気効果. ボ ー'レ効 果. 磁 気 トラ ノジ ス タ [Cホ. ール素子. 半導体 素子 強磁性体 素子. 磁気 異方性. ウ ィ ーガ ン ト綴 素 子. ・電 源 不要 ,・. 超電導 効果. SQU互D. ・弱 磁 場 測 定,匪. 一. 歪. 感 島 磁性,. カー)、 円筒型 セ ラ ミ ック振 動子 、バ イ モル フ形 セ ラ ミック振動子等種 々あ るが、高感度で、低価格なバイモ. 二端 子または三端子 ・低磁 場中 では直線性良 くない. 磁気抵臨効果 磁気抵抗効果. 透磁率の変化 磁. る こ とが 出 来 る。 これ に は ツイ ー タ(高 音 用 ス ピー. 出力直線性良い 磁束の方向わかる 零点とりに くい. ル フ形振 動子の構造 を図31に示す2°)。圧電 セラ ミック. 磁束方向わか らない パ ルス出力. に電 圧を印加する と電圧周 波数 で振 動 し、逆に音響振動. 低温必要. が加わ るとその周波数に応 じた周波 数の電圧が生 じる。. ・機 械 的 に 堅 牢. 変化大 きい. 図のよ うなタイプは数+kHzの 超音波送受 波器であ る。 一2一.

(3) 一解. (a)素. 子 の動 作 原 理 図(b)素. 子 の パ ター ン図. 図28SDMEの. 原 理 図 と素 子 の 構 造. 表16各 セ ンサ の 種 類. 測. 定. 範. 囲. 種 圧 力 セ ンサ の 特 性 と特 徴. 精. 度. 使 用 温 度. ポ テ ン シオ メ ー タ. 位 型. 容. 量. 金属 平 板容 量 金. ひ ず み 型. 属. ゲ. ー. ジ. 0.5〜2,16kg/cm2 0.1〜17.5,25〜140kg/cm2. 100〜50MPa 50〜500MPa. 40〜120℃. 0,5〜2%. 一40〜125℃. 高感度 だが形状大 きい.. ±0.5〜. ±2.0. 一20〜85℃. 簡便 だが感度小 ざ く,接 着法 重要,温 度変化小.. ±2.0. 一40〜200℃. 拡 散 型 シ リコ ン. 1k〜50MP8. ±0.2〜. ±2,0. 一40〜125℃. 歪. 型. 圧. 電. 型. 高 温 で 使 用 可,感. 度 金 属 よ り大 き い,直. 高精度,小 型だ が温 度補償の必 要あ り. 小 型,研 究 中. 0.5〜500kg!cm2. 5〜1000kg/cm2. 測定媒 窪 「i. 2‑3%. 一20〜100℃. 2%. 一50、200℃. が ん じ ょ う,動 的 圧 力 測 定 に限 られ る. 〃. 測定媒体 n. u. (a)正圧形 (i>絶対圧形(il)ゲ 図29半. イ フ ラム 等 を. 答 速 度0.1sec. ±2.0. ±0.2〜. 磁. 介 し て そ の 変 位 量 か ら圧 力 を 知 る.応. ±0.2〜. 1k〜50MPa. 弾 性 波. 徴 ズ,ダ. ±0.25%. 薄膜 ス トレ イ ンゲ ー ジ. 表 面. 特 受 圧 素 子 と して ブ ル ドン管,べo一. 変 差 動 変 圧 管. 近 畿アル ミニ ウム表面 処理研究会会誌Nα151̀91. 説 一. (b)逆 圧 形. ージ圧形 導 体圧 力 セ ンサの 断 面構 造. 線 牲 大..

(4) 一解. 近 畿 ア ル ミニ ウ ム 表 面 処 理 研 究 会 会 誌Nα151'91. 超音波. 表17 媒. 主. 質. 気. 作. 川 風hレ. 反 射 に よ る時 間 そ の 他 反. 液 面 計,粉. 射 情 報取 得. 障 害 物 探 知 機,積. 伝 搬 減 衰,遮 体. 断の利用. 装. 報 器,干. 置 渉計. 体 レベ ル 計 。 堰 式 流1直 計 川 レペ ル 計,盲. 盗 難,火 災 警 報 装 置 計 数 装 置,位 置 検 出 器. ロ ナ放 電 探 知 機. 傑 機,桟. 橋 接 岸 速 度 計,海. 流 速 計,波. 高 計,ア. ク チ ブ ・ ソ ナ ー,サ. 度 計,分. 析 剖',シ. ン グ ア ラ ウ ン ド音 速 計 底 探 層 ・検 層 装 置,液. 船 速 計,流 速 計 濃 度 計,海. 信 号 伝達. 水 中 通 信 機,水 中 遠 隔 制 御 装 置,魚 群 誘 導 ・威 嚇 装 置. 水中聴音. 聴 盲 式 魚 探 知 機,水. 他. 反射 による時間その他反. 断の利用. 中 異 物 探 知 装 置,生. コ ン ス ラ ッ ジ 濃 度 計,界. 中 聴 音 機,キ. 液 休 物 性 測 定 装 置,影. 像 直 視 装 趾,ホ. 動 弾 性 串 測 定 装 置,シ. ン グ ア ラ ウ ン ド音 速 計,コ. 器,砥. 石 結 合 度 測 定 器,研. 探傷機. ア コ ー ス テ ィ ッ ク エ ミ ッ シ ョ ン測 定 置. 射情報の取 得 ドップ ラ効 果 の 利川. ン ク リ ー ト測 定. 探 傷 機,厚 み 計. 固休聴音. 反 射 に よ る時 間 そ の 他 反. ロ グ ラフ ィ. 摩布紙測定 器. 遅 延 回 路 素子. 他. 面計. ャビ テ ー シ ョ ン分 析 器. 信号伝達. の. 面 計,. イ ドル ッ キ ン グ ・ ソ ナ ー. 伝 搬 減 衰,遮 断 の利 用. の. 人川. 雪計. 測 探 機,魚. そ. 閲 体 物 性 測 定 装 置(超. 音 波 ス ペ ク ト ロ メ ー タ). 診 断装置 血 流 計,胎. 児診 断 装 置 ̀. 伝 搬 減 衰,遮 断 の 利 用. 振 動 体. レ ー ン,警. 反 射 に よ る時 聞 そ の 他 反 射情報の取 得. 伝 搬 減 衰,遮. 体. 用. 流 速 ・流1丘計,濃. 射情報の取 得. 生. 応. 室 内 音響 模 型実 験 。 ホ ロ グ ラフ ィ. 直接 伝 搬 時 間 の 測 定. 体. 17). 直接 伝 搬時 間 の 測 定. そ. 固. 粒 体,塊. ガ ス も れ 検 知 機,コ. 他. 波. 温 計,ク. 空 中聴 音. ドッ プ ラ 効 果 の 利 川. 体. 風 速 計,気. 遠隔制 御装置. の. の 計 測 的応 用. 音. 信号伝達. そ. 液. 超. 直 接 伝 搬 時 聞 の測 定. ドッブ ラ効 果 の 利 用. 説 一. 振動 子特姓の変化の利用 機 械結 合. 生 体組織検査装 置 粘 度 計,レ. ベ ル 検 知 装 置,金. 圧 力 計,自. 由 イ ミタ ンス 測 定 装 澱. メ カ ニ カ ル ・ フ ィ ル タ,定. 一4一. 属 表 面 硬 度 計,加. 周 波 発振 素 子. 速 度 計,ト. ル ク 計,.

(5) 一解. 表18流. 種類 差圧式 流量計. 面積式 流量計. 原. 説 一. 速 ・流 量 セ ン サ. 特. 理. 管路の途 中に絞 りを設けて液体を流す と, 絞 りの 前 後 に 圧 力 差(差 圧)が 生 じ る 。 こ の 差 圧 と流 量 の 間 に は ベ ル ヌ ー イ の 定 理 に. よ り決 まる関係があ るので圧力差 を測定 し. ○流れ に施回流や渦流が無 く. て 流量 を知 る。. 完 全 な乱 流 で あ る こ と。. 鉛 直 な テ ー パ 管 路 内 に 自由 に 上 下 す る フ ロ 一 ト を設 け ,下 流 か ら流 体 を 入 れ る と流 体. 比較 的中,小 流量の液体や気. を 生 じ,フ. の前 後 に差 圧. ロ ー トは 浮 上 る 。 重 さ と圧 力 の. つ りあ つ た 位 置 で 流 量 を 知 る 。. 超音波 流量計. ター ビ ン. 熱線式質 量流量計. コ リオ リ. 力質量 流量 計. 体 に適 す 。 有 効 測 定 可 能 範 囲 は0.1〜1 の 間 で あ る。 目視 で 測 る場 合 が 殆 ど 。. フ ァ ラ デ ー の 電 磁 誘 導 の 法 則 を利 用,流 体 の 流 れ に 垂 直 に 磁 界 を 加 え て,そ の 両 者 に. ○ 導 電 性 液 体 で あ る こ と,. 直角方 向に生 じた電圧が流速 に比例 して い. さ せ る こ と,○ 混 入 物 は 均 一. る こ とか ち流 量 を知 る 。. に 分 布 して い る こ と 。. ○流体 を常に発信器 内に充満. 音波の伝播速度の変化 を利用 した もので,. ○既設の管 に全 く加工せずに. 時 間 差 法,位. 外 壁 か ら測 定 可 能 。. 相 差 法,シ. ン グ ア ラ ウ ン ド法. (以上伝播時間の変化か ら知 る)及 び ドブ. 式流量計. 徴. ○ 工 業 用 と して 一 般 的 な もの, ○ 少 量 か ち大 流 量 ま で,気 体, 水 蒸 気,液 体 全 て 可 能 。 ○ 流. は フ ロ ー トに よ り絞 ちれ,そ. 電 磁 流量計. 近 畿アル ミニウム表面処理 研究会会誌Nα151̀91. ○平均流速測定 なので管内の. ラー 法 が あ る 。. 流 速 分 布 に 偏 りな い こ と 。. 流 れ の 中 に 回 転 羽 車 を 置 き,回 転 数 を 測 る こ とに よ る 。 回 転 数 測 定 に 強 磁 性 体 磁 気 セ ンサ が 使 われ るこ ともあ る 。. ○ 高 温 高 圧,低. バ イパス毛細管 に2つ の 自己発熱抵抗体 を. ○ 層 流 で あ る こ と,○ 精 度0.. 巻 き,ガ ス 流 に よ る 熱 移 動 に 伴 う抵 抗 変 化 か ち流量 を知 る 。. 脳(FS),○. 音 叉 状 に 形 成 した2本 の セ ン サ チ ュ ー ブ に 流 体 が 流 れ る と コ リオ リ カ で チ ュー ブ が 振. ○ ス ラ リー 流 体,混 合 流 体 も 可 能 。 ○ 温 度,圧 力,粘 度 の 影 響小 さい 。. 動,こ のね じれ振動の時間差が流量に比例. 温 中で 可能 。. ○固形物や粒子 を含 まない流 体 が 可 能 。水平 で使 用 。. 圧 力,温. 度 の影. 響 小 さい 。. す る 。. カルマ ン. 渦流量計. 流 れ の 中 に 柱 状 の 物 体 を 置 く と,そ の 下 流 に交互 に放 出 され る渦列 が 見 える 。 このカ ル マ ン渦 の 数 が 流 速 に 比 例 す る 。. 4.表 面処理に必要なセ ンサ. ○ デ ィジ タ ル 信 号 。 ○ 機 械 的 可 動 部 分 な い 。 高 信 頼 性,耐 久 性 高 い 。圧 力,温 度,組 成 に影響 され な い 。. が って実 際の表面 処理 工場 で使 用されてい るセ ンサか ら. さ きに述べた通 り、 メッキやエ ッチ ング等の化学溶液. 少 々異 な って いる事 もあるか も知 れないが、 これか らセ. によ る表面処理 につ いて筆者 はほとん ど知識が無 いので、. ンサを応 用 して 自動 化や品質 管理 を行 う場合には既存の. 与 え られた課題のセ ンサ につ いて順次説明 した い、 した. 技術 に余 り捕 らわれない広 い、新 しい視 点 も必要ではな 一5一.

(6) 近 畿アル ミニ ウム表面処理研 究会会誌Nα151̀91. 返19湿. 種類 セ. ザ. 名綜 セ ラミッ ク湿 度 セ ンサ. 感湿村 料. 原. 珂!. 動 作湿度 温度範囲 1‑'100%RH. 安定 なOii基 を もつ 多孔 質 セ ラ ミ ッ ク スへ の 水 蒸 気 物 理 吸 着 に よ る抵 抗 変 化. 30へ90%R1・1. 系 セ ラ ミ ッ ク ス. lio2‑V205系 セ ラ ミッ ク ス. 多孔質 セラミックスへの水蒸気 物理吸着に よる抵抗変化. Al203薄. 細 孔 分布 を もつAl2〔,3膜 へ の 水 蒸 気 物 理 吸 着 に よ る容 量 変 化. ミ. セ ラ ミ ッ ク ス. ラ ツ. ツ素 ミ湿 ラ感 セク 子. ク ス. 膜. 説 一. 度 ・水 分 セ ン サの 種 類 と概 要. 多孔 質P型 半導体粒r表 面への 水蒸気 化学吸着物理畷着に よる 低抗変 化. HgCrユ04‑「io2露. 1nCr204‑lilnVO. 薄膜絶対 湿度セン サ. 一 解. 随}答性 耐 久性. 高. 散セ 分露 脂結 サ 樹型 ン. ○ 自 己 加熱 ク リ ー ニ ン グ ○ 使 用 範囲 が広 い. 電rレ ン ジや オ ー ブ ン レ ン ジの 食 品 管 理 制 御 や 各種 空 調 制 御 等. 2分 以下 良好. ○常温常質中で連続測定. 民生用空調 システム. 偽〜100%RH O〜150℃. 10秒 以 下 卿良 好. ○ 臼 己 加熱 ク リー ニ ン グ ○ 使 用 範囲 が 広 い. 集塵 装 置排 ガ ス,各 穫乾 燥 シ ス テム 等. 1〜2000pp劇. 10秒 以下 汚れに弱い. ○微 量水分の検出. lCパ ッケ ー ジ内 の 非 破 壊 湿 分 検 翫,湿 度 計測器. ○スイッチ特性 ○ 直流駆動. VTRの. ○広範囲な湿度検知. 湿度計潤器. ト50℃. 25℃. 圏脂分の吸湿膨潤に よるカーボ ン粒 子間隔の変化に よる抵抗変 化. 94〜100%RH ‑10へ60℃. 10秒 以 下, 良好. 高分子湿 度センサ. 導電性高分 子. 吸湿性 高分子への水蒸気物理吸 養に よる導電性の変化. 30〜90%RH O〜50℃. 1分 良好. f. 毛髪湿度 センサ. 毛 髪 あ るい は ナ イロ ン リポ ン. τ三 髪や ナ イロン皮膜の水蒸気吸 脱着 による伸縮 を機械的に増幅. 20、 ・80%RH ‑10〜40℃. 15〜 魂0分. 電. 塩化 リチ ウム湿度 センサ. 1iCl植 物 繊 雑 含. 1.ic!の吸 湿 に よ る イ オ ン電 導 変. 20'、9095RI・l. 浸系. 化. 露点セン サ. しiCl飽和 塩. 吸 湿(自 己 発 熱}一 ・ 蒸 発(冷 却 )⇔ 濃 縮 の 平 衡 温 度(露 点)を 計測. 熱伝導式 湿度セン サ. サ ー ミス タ. 乾燥空気 と水蒸気の熱伝導の差 を2個 のサー ミス タで計測. マ イ クロ 波水分セ ンサ. 誘電体基板. アスマン 通風乾湿 湿度計. ガーゼ. 解. 分. 質 そ. O〜60℃. 一30〜100℃. Oへ ・100%RH 10〜40℃. 0.3〜70%. 以内. 2〜5分 2〜3年 で 検 定. 2〜4分 3カ 月̀こ1回 塗 り換 え 12〜13秒. ○絶対 温度が検出 できる 湿度計測器. 良好. 他. ○測 定範囲が広 い. 穀 物,木 材,紙 の 水 分検 出. ○ 保守すれば安定性が良 い. 湿度計測器. 0〜50℃. 5〜 ・100%RH 5〜65℃. 結露防 止. 狂い易い. い好 速良. の. ・ 舛の温度計の・ 一・ 方 を湿 澗 に し 水蒸 気 蒸 発 に よ る 両 者 の 温 度 差 か ら湿 度 を測 定. i・ な 用途. 100秒 以 下 良好. ト ・ll聰0℃. 吸湿性圏脂一 カーボ ン分散型. 誘電体基板外 を伝搬するマ イク ロ波の 含水試科中に よる減衰量 で水 分検出. 主な特徴. 2〜10分 ガ ー ゼの 取 替 え. な ど. いか と考えて敢えて記す。各 々のセンサをできるだけ表. 現状では無いよ うである。. に 分類 した い 。. ガスセ ンサには表20に示 すよ うに種 々のガスを検出す る ため に電気化学的 方法 、光 学的 方法 、電気的方法等の諸. 4.1流. 法が研究 、実 用化されている。 この中で も半導体式セ ン. 速 、 流量 セ ンサ. 各種 の流量セ ンサを まとめて表18に示す。 これ以外 に. サが小型で、感度 も高 く簡単 に測定で きるので最近家庭. 最 近では流速によ る レーザの ドプラーシフ トを測定 して. で も普 及 して きたガス漏 れ警報 機などに使 われてい る。. ガスや、液 体の流速を計測す るシステ ムが市販 されて い. しか し表面 現象を使 って いるので安 定性 とい う点で はま. る。 また この流速計 は小型化のた め光ICを使 った研究が. だ課題が ある。半導体式 ガスセ ンサでは更 にガスを識別. 進 め られて い る。. して検 出す る能力 に欠 けて お り、 ガス識別機能 を持 たせ る ことが大 きなテーマで ある。 そのために材料 作製 の視. 4.2湿. 点か らと、信号処理か らの視点 の両面か ら研究 が進 め ら. 度 ・ガ ス セ ンサ. れて いる。水 晶振動子 とニ ューラルネ ッ トワークを用い. 各 種 の湿 度 セ ンサ を ま とめ て 表19に 示 す21)。 LiClを 使 った もの は 潮 解 性 が あ るの で 現 在 は余 り使 用 さ れ て い な い。 ま た こ こに記 載 さ れ た もの 以 外 の タ イ プ は 一6一. た ガ ス識 別 セ ンサ は そ の試 み の 一 つ で あ る22)。.

(7) 一解. 近 畿アル ミニウム表面処理研 究会会誌Nα151̀91. 説 一. 凡 R. 属 ネット. 抗. 凡 R 抵 , 2 ‑歪 凡 品 散. 凡 凡 拡. /金. 円はダイヤフ ラ ム位置を示す (ammφ) AI配 線 n形Si基. 板. (ユ10). 凶 」一ノ ⊥1栂. 図30拡. 表20現 ガ. 在 主 に使 用 され て い る ガ ス 検 知 方 法. ス NOx. 分析方式 1. 溶液導電 方式. 気. 2. 定電位電解方式. 化 学. .3. 電. 的 方. 電 量 法. 5. 含 発. 隔膜電極法 赤 外線吸 収法. 7. 可視 部吸 光光 度法. ○. 8. 光干渉法. ○. 9. 化 学発光法. ○. 方 法. 電 気 的 方 法. そ¢他. ○. O. ○. o. H奔. 10. 試験蔽光電光度法. 11. 水 素炎 イオ ン化法. オ%. H,. 斜 o. ○. ハ0ゲ ン c,隔 化 物 主 主}o晶 にC', CJi1。:. %幅 噛1c遇 n℃. 鴫. ○. ○. ○. o. C抑. o. O. HCN. o. ○. O. ○. O. ○. 光. SO麓. O. 6. 学 A. ○. CO cら. 隔膜 ガノ レ仁 電池 方式. 4. 法 光. 思. 散璋半 導体圧 力セ ンサの チ ップ精造. ○. O. ○. ○. ○ ○. o. o. ○. ○. ○. ○. ○ ○. o. ○. ○. ○. ○. ○ ○ ○. ○. Q '. 12. 熟伝導 法. ○. 13. 接触燃 焼法. ○. 14. 半導体法. 15. ガスクoマ トグラフ法. ○ ○. ○. ○. ○. 大 気汚 染 ガス. ○. O. o. ○. O. O. O. ○. ○. ○. ○. O. ○. ○. 工 業 用 、 家 庭 用(プbpぐ ンなど)ガ. 一7一. ○ ○ ス.

(8) 近 畿アル ミニ ウム表面 処理研究 会会誌Nα151̀91. 一解. 説 一. レ ベ ル 計 の 種 類1). 表21. 徴 気泡式. 精. 液 体 用 レ ベ ル ス イ ッ チ 及 び レ ベ ル メ ー タ に 利 用 され,. 度. ±1〜2%. ス ラ リ用 の レ ベ ル ス イ ッ チ に も 利 用 さ れ る.. タ ン クの底 付近 までパ イプ で一 定 流 量 の空 気 又 は不 活 性 ガ ス を 送 り,そ の 背 圧 を 測 定 し て レベ ル に 換 算 す る. 測 定 範 囲15m程. 静電容量式. 度. 液 体 の レ ベ ル ス イ ッ チ,メ の 境 界 層 の 測 定,泡,ス チ に 利 用 さ れ る.測. ー タ,密. 度 の異 な る液体 間. ±3mm(レ. ラ リ,粉 粒 体 の レベ 街 ス イ ッ. イ ッ チ). 1. 定 範 囲20m程. 度. ±1〜2%(レ 一 タ). 導電 率 式. 液 体 用 レ ベ ル ス イ ッチ,粘 生 す る 液 体 に も可.た. 差圧式. 着 性 液 体,ス. ラ リ,泡 の 発. ±3mm. だ し,レ ベ ル メ ー タ 用 に は 不 適. 液 体 用 レベ ル メ ー タ と して 連 続 測 定 に適 す る.タ の 底 部 と液 面 上 の 圧 力 差 か ら,レ. ンク. ±0.5〜1%. ベ ル を検 出 す る 圧 力. 計 精 度 と測 定 範 囲 が き ま る. ダ イ ア フラ. 液 体 用 レ ベ ル メ ー タ,ス. ム式. ベ ル ス イ ッ チ 用 に 適 す る.ダ. イ ッ チ 用 に 適 し,粉. 粒 体 の レ. ±1%. イア フラ ム と チ ュー ブ内. の封 液 の 漏 れ に注 意 デ ィス プ レ. 液 体 川 レ ベ ル メ ー タ,ス. 一 サ式. デ ィ ス プ レー サ の 浮 力 の 変 化 を 利 用 す る.. フ ロ ー ト式. 液 体 用 レベ ル ス イ ッチ 用,構. イ ッ チ 用,液. 体 中 に 設1置 し た. 造 簡 単,浮. 子 の 上下 移 動. ±6mm. ±2%. に よ る ス イ ッ チ のon‑off. 自動 平 衡 巻 取式. 液 体 用 レ ベ ル メ ー タ 用 に 最 適.テ. ー プ に つ り下 げ ら れ. ±2mm. た 平 板 形 デ ィ ス プ レ ー サ に加 わ る わ ず か な 浮 力 の 差 を 竜 気 的 に 検 出 す る.. 機 械 巻取 式. 液 体 用 レベ ル メ ー タ 用 に 最 適.浮. 子 と テ ー プ を組 み 合. わ せ た 大 形 タ ン ク の 精 密 測 定 用.測. 定 範 囲25m程. パ ツ ドル ポ. 粉 粒 体 の レ ベ ル ス イ ッ チ 用,ゆ. イ ー ル. 車 が 粉 粒 体 に よ っ て 止 ま る こ と を 利 用 した セ ン サ. お も り とケ. 液 体,ス. 一 ブル. 適 す る,お. ラ リ,懸. 濁 物 質,粉. ±2mm. 度. っ く り回 転 す る水 か き. 粒 体 の レベ ル メ ー タ用 に. も りの つ い た ケ ー ブ ル が,物. ±25mm. ±30mm. 質 の表 面 に接. 触 した と きの 力 の 変 化 を 検 出 す る. ゲー ジ グ ラ. 流 体 の レベ ル メ ー タ 用,液. ス. ら 液 面 を 監 視 す る.大. 体 を ガ ラ ス管 に 導 き,外. か. 形 タ ン ク,高 圧 タ ン ク に も適 す. る.. 一8一. ベ ル ス. ±1nlm. ベ ル メ.

(9) 一解. 近畿 アル ミニウム表面 処理研究 会会誌Nα151̀91. 説 一. マイ クロウ. 液 体,ス. エー ブ 式. す る.絶 縁 体 で つ く られ た 容 器 の 外 側 か ら貯 蔵 物 質 や. ラ リ,粉. 粒 体 の レ ベ ル メ ー タ,ス. 1〜2%. イ ッチ に適. 容 器 に 非 接 触 で 液 面 を 検 出 で き る.. 放射線式. 液 体 レ ベ ル メ ー タ,ス. イ ッ チ,ス. ラ リ 用,粉. 着 性 物 質 の レ ベ ル メ ー タ ス イ ッ チ に 適 用 さ れ る.タ. クの 直 径15m以. 超音波式. ±6mm. 粒 体,粘. ±1〜2%. ン. 下 ま で 可 能.. 液 体 レ ベ ル メ ー タ,ス レ ベ ル メ ー タ,ス. イ ッ チ,ス. ラ リ,粒. イ ッ チ に 適 用 さ れ る.貯. 状,粘. ±1〜2%. 着性. 蔵 物 質 に非. 接触 で測定 で きる.超 音波 の伝搬時間が物質 の温度 で 異 な る こ と に 注 意 を 要 す る.. 熱式. 液 体 レベ ル ス イ ッ チ,液 プ リ用 に 使 わ れ る.サ. ±6mm. 体 と液 体 の 境 界 層 検 出 用,ス. ー ミ ス タ 等 に よ る液 面 で の 温 度. 変 化 が 利 川 さ れ る.. 振動式. 液 体,ス. ラ リ,粉. 振 動 体 に は,パ. 粒 体 の レ ベ ル ス イ ッ チ 用 に 適 す る. ッ ド ル 形,フ. ォ ー ク 形,プ. ±3mm. ロー ブ 形 が. あ る.. 4.3液. 面(レ ベル)セ ンサ23). 液体 の粘度 は、 どの粘度計 を用いて測定 して も一定の. 表21に レベルセ ンサの種 類 と特徴を示す。 これ らはそ. 値 にな ると決 ま っていない。 その理 由は、 ず り応 力 とず. の特徴 に したが って各 方面 で使われてい る。例 えば機械. り速度 が比例関係 にない非 ニュー トン流体 では、粘度は. 鋤. ず り応力 に依存 し、物質常数 ではないか らであ る。 この. 式 は安 価で安全 なので、石油、ガ ソ リンのタ ンク. 等 、 自動 平衡巻取 り式 は高精度なので税関、国税庁で も. よ うな場 合に測定 できる ものは回転型粘度計 であ る。水、. 使 われ、高感度なので比重の小 さい液化ガス、混合 しな. アル コール、 アセ トン等 はニュー トン液体 で、 コロイ ド、. い2液 の境界界面 測定等、超 音波式 は非接触なので、牛. 高分子液体 等は非 ニュー トン流体 である。. 乳 などの食品タ ンク、腐食性液等、婁 重室式は給水、排 水 の自動 運転等、静重 容量式は水な どの導電 性液 体、ガ. 4.5イ. オ ンセ ンサ(pHセ. ンサ)24》. ソ リン愈 由等の非 導電 性液体、LPG等 の誘電率の小 さな. 液体 のイオ ン濃度 を測定す るには一般 的 にイオ ン電極. 液 化ガス等使用範囲が広い。差圧式 はほとん どの液体に. が使 用されて いる。 イオ ン電極 は感応膜 の種 類によ りガ. 使 用され、浮 遊物、高粘度に影響 されない。放射 線式 は. ラス電極、難溶性無機塩膜電極、液体膜電極 、高分子膜. 溶鉱 炉内の レベル、食 品タ ンク、高粘度腐 食性 液体など. 電極 に大 別されて いる。 それ らの構造模 式図を図32に示. 他 の方法 で測 定で きない もの等に使われてい る。. す。 イオ ン電極 は適当 な参照電極 と共 に用 い られ 、参 照 電極 とイオ ン電極 を試料 中に入れ、両電極 間に発生 する. 4.4粘. 度 セ ンサ23》. 電位差 を測定 して イオ ン濃度 を求 める。 ガラス電極 の場 合 の検 知 イ オ ンと膜材 料 及 び妨 害 イ オ ンを 表23に 示. 粘 度 セ ンサ の種 類 と特 徴 を 表22に 示 す。 一9一.

(10) 近畿ア ル ミニウム表面処理 研究会会誌Nα151̀91. 一解. 表22粘 種 一一. 類. 説 一. 度 セ ンサ の 種 類 特. 測 定 範 囲,精 度. 徴. lガ ラ ス 製 毛 細 管 I. 細. 粘. 度. 計. 実 験 室 向 き.. 10m6〜10‑1m2/s. '. キ ャ ノ ン ーフ ェ. 管 を' 利. ンス ケ キ ャ ノ ン ーフ ェ iン ス ケ 不 透 明 液. 1臥. 通 常 の測 定 で は ±1〜2%. 基 準粘 度 計 としての 利用 も可能. 測 定精 度 は十 分注 意 す れ ば ±0.1%程 度 も可 能. 密 度 を測 定 せ ず に,直 接 動 粘度 が 求 まる.. 。一 デ な ど. 用 細管式連続粘度計. プ ロ セ ス 向 き. 管 内 を 流 れ る 流 体 の 粘 度 の 遠 隔 指 示,記 録 が で き る. 非 ニ ュ ー ト ン流 体 の 流 動 曲 線 が 求 ま る.. 10‑3〜105Pa・s ±1〜3%. 高 圧 下 の測 定 も可能. ,. 共 軸2重. 回. 円 筒. 粘度計. 実 験 室 及 び プ ロ セ ス 向 き. 流 体 の サ ン プ ル 量 が 少 量 で よ い. 非 ニ ュ ー トン流 体 の 流 動 曲 線 が 求 ま る. 高 圧 下 の 測 定 も可 能.. 10‑3〜107Pa・s. ±2〜3%. 転. 実 験 室 及 び プpセ ス 向 き. ポ ー タ ブ ル な 構 造 の もの が 多 く,タ. 10‑3〜104Pa・s. 霜. 靭. 筒粘度言+. ±2〜5%. 高 圧下 の 測 定 も可能.. 用 円 す い 一平. 板. 粘度計. ンク内 の流 体 の. 粘 度 の 遠 隔 指 示,記 録 が で き る. 非 ニ ュー トン流 体 の 流 動 曲 線 が 求 ま る.. 10‑3〜10ロPa・s. 実 験 室 向 き. 流 体 の サ ン プ ル 量 が 少 量 で よ い.. ±2〜3%. 比 較 的 高 粘度 の 測定 に適 す る. 非 ニ ュー ト ン流 体 の 流 動 曲 線 を 求 め るの に 適 す る.. 一. 実 験 室 向 き.、 10‑1〜105Pa・s. 蒙. 落 球 粘 度 計. 通 常 の 測定 で は ±1〜2%. を. 利. 転落球粘 度計. 10畠3〜104Pa・s ±1〜2%. 基準 粘度 計 として の利用 も可能. 比 較 的 高粘 度 の測 定 に適 す る. 比 較 的容 易 に粘度 の絶対 測 定 が で き る. 測定 精 度 は十 分 注意 す れ ば ±0.2%程 度 も可 能. 高圧 下 の測 定 に適 す る. 実験 室 向 き.蒸 発 性 流体 の測 定 に適 す る. 高 圧 下 の測 定 に適 す る. 5. 用 円柱 落 下 粘 度 計. 振 動 を 利 用. 回 転 振 動 粘 度 計. 振 動片粘 度計. 10‑3〜10ユ. ゜Pa・s. ±2〜4%. 10‑3〜1011Pa・sき ±1〜3%測. 10‑3〜50Pa・s ±2〜4%. 実 験 室及 び プ ロセ ス向 き. 管 内 を流 れ る流体 の 粘度 の 遠 隔指 示,記 録 が で きる. 高 圧 下 の測 定 に適 す る. 実 験 室 及 び プ ロ セ ス向 き. 管 内 や タ ン ク 内 の 流 体 の 粘 度 の 遠 隔 指 示,記 る もの も あ る. 定 の 応 答 性 が 速 い もの も あ る. 粘 度 × 密 度 の 値 が 得 ら れ る も の も あ る. 粘 弾 性 流 体 の 測 定 も可 能. 実 験 室 及 び プ ロ セ ス 向 き. 管 内 や タ ン ク 内 の 流 体 の 粘 度 の 遠 隔 指 示,記 き る. 流 体 の サ ン プ ル 量 が 少 量 で よ い. 測 定 の 応 答 性 が 速 い. 粘 度 ×密 度 の 値 が 得 ら れ る.. 一10一. 録がで. 録が で.

(11) 一解. 電極. 近畿 アル ミニ ウム表面処 理研究会会誌Nα151̀91. 説 一. ㈲ll珪 膜. ダ. 欝. A:内. 都 電 極,B:内 部液 ,C:感 応 膜,D:リ ニ ュ ー トラ ル キ ャ リ ア 含 有 液 ,F:多 孔性 膜. 図32イ 表23検. 膜 組 成'(モ. ー ド線,E:イ. 離型 オ ン 交 換 液,. オ ン電 極 の構造 模式 図. 知 イ オ ン と膜 材 料 及 び 防 害 イ オ ン 表23‑1ガ. 〜電 極. …. ラス電極 の例 測定範朋M. ル%). 備 考. 主 な妨 害 イ オ ン(選 択 係数). 一. NalO(21.4%)雫CaO(6.4%)‑SiO2. 塞 ド. (72.2%) Li20(28%)‑Cs20(3%)‑La203(4%) ‑Sio 2(65%). Li+. COI'ningO量5. 0〜10(pH). 0〜14(pH). Perley. Na+(〜10‑13). 一. Li20(】5%)‑A」203(25%)‑SiO2(60%). 一. ‑̲一. 一̲一. 一. 雫璽,一. Na20(11%)‑A1203(18%)‑SiO2(71%) Na+. 冒‑‑r雪. 囑 曾. Na+(〜0.3),K'昏(<0,001). 1〜10‑8. Ag+(〜500),1τ. 一,,幽,. 卜'(〜103),. NASH‑18. K+(10‑3). 6. Li20(26.2%)‑A1203(12.4%)‑La203. Li+(〜. (4%)‑Sio2(65%). Cs+(10,3).NH4+(3・10‑5). 】〇‑3)giく. 幽 昏 ・(2×10‑2). Beckman. 一 9. Na20(27%)‑Al203(4%)‑SiO2(69. 紹. 1〜5×10‑6. %). (0.5) Li+(0.05),Cs→. す25)。 水 素 イ オ ン濃 度 がpHを 意 味 す る の で これ がpHセ. 4.6膜. ンサ と して 市販 れて い る。 そ の 他 の イ オ ン電 極 に よ って 、 F‑,Cr,CN‑,Ag+. NAS27‑4. Na+(0.i),NH4'1'(0.3),Rb+. ,Pb2+等. の イオ ンセ ン サが 開発 さ れ. て い るが 、 妨 害 イオ ン の影 響 に 問題 もあ る。. 一(0.03). 厚 センサ. 金属皮膜 の膜厚 を測定す るには接触的 に1則 定 する方法 と、非接触法 に大別で きる。接触的 には触針法、電磁式 、 渦電流式、光学式、超音波式等の方法が あるが工程 の自 動管理のために も非 接触式が重要であ る。非接触 式の種. 一11一.

(12) 近 畿アル ミニウム表面処理研 究会会誌Nα151̀91. 一解. 表23‑2主 膜. 竃 極. 物. 質. 説 一. な難 溶性 無機塩 膜電極. 測 定 範 囲 〔M. 主 な妨 害 イオ ン(選 択 係 数 値) .. r. .. 一. Or(〜0.1). LaF3(LaF3‑EuF2‑CaF2※). 1〜10‑6. Cr. AgCI,AgC1‑Ag2S. 1〜10‑5. 静S2‑,「. Br一. AgBrAgBr‑Ag2S. 1〜5x10‑6. 畳S2‑,CN‑(L2×104),1‑(5×103). r. Ag!,Agl‑Ag2S. 1〜5×10‑8. 畳S2一. CN一. AgI. 0,01〜10,6. 畳S2‑,「(10). SC忙. AgSCN. 1〜. 菅S2‑,互. F. 】0‑5. 層(2×106),GN‑(5×106).Br‑(3×102). 一,Br‑(300). o. Sl一. Ag2S. 1〜10‑7. A翼+. Ag2S. 1〜10‑?. 必H『+. C♂+. CuS‑Ag2S. 0〜101. 畳Ag+,菅Hg2→. c《f+. CdS‑Ag£. 0.1〜10甫. 舶g̀}',紹. P8'卜. PbS‑Ag2S. 0.1〜10'マ. ・Ag+‑H齢. ㌧Fe,←(10) ,. 酷. ・C・2→;F,・+はil〒1凧. 以. ・C・2'1;Cd2'1,Fe3◆. ド. は 岡 洋似. 下. 一 繭6. 菩 を付 け た イオ ンは共 存 して は い け ない 。. ■ セ ラ ミ ・ッ ク ヰ イ. 表23‑3主 電極. 測 定 範 囲(M. 交 換 基 一̲一,一. C「. 一 一一̀・. 一. な市 販液膜 電極 主 な妨 害 イオ ン(選 択 係数 値). 一. R司N+菅. CK)4‑(32),1‑(!7),NO3‑(42),Br‑(】,6),. α1〜10‑5,. α 「(1.0). OAc‑(0,32),SO8‑(0.14),F‑(0,10) 一. 一. C[04一. FeL、21誉. 菅. OII‑(1.0),1鱒(0.012),NO∫(1,5x10‑3). 0.1〜10‑6. Br‑(5.6×10‑4),C「(2.2×10‑4),SO著 NiLぎ'}締. NO3一. 0,1〜. 】〇‑5. 一(1.6×10齢4). CI()4伽(103).1‑(20),ClO3‑(2),9r‑(0,9),. S2‑(0.57) NO2‑(0.06),CN,(0.02),C「,COI‑(0,006) 「. NiLII罧. BF4一. 1櫛(20),NO3卿(0,】),Br飼(0.04),OAc‑(0.004). 0.1〜10噌6. OII‑,F‑,C「. 曙(】0‑3). P. 響. アセ チル. 一. 0.1〜10‑5. Na‑1'(1・!・‑4)・NH・+(・. コ リ ン. ・1・‑3). Ca2'1. (RO)、P(り. 、一鼎. 1〜10. 菅. 6. 一. 一一一. 2細 場 イ オ ン K'卜. 一(】. ・1・. 一・). Zn2+(3.2),Fe2+(0.8),Mg汁(0.12〜0.0】4) Ba2卜(0.0】),Na'1(0.015〜0.〔. 一餉一. ,K・. コ リ ン(6.6×10‑2). 一. 一. (RO)、PO、. ̲.一.一. 一管鼎. ノぐリ ノ マ イ シ ン. 1〜10,5. Zn2卜'(3.5),Fe2'暑'(3,5),Cu2+(3.1),Ni2+(L35). 1〜10匿5. Cs+(」.0),NH4+(0.03),Na+(2×10‑4).tl'}一(0.0001). (ニ ュ ー ト ラ ル キ ャ リア). 菅Ahqし翻336S(塩1ヒ. 〕003),H←(72〜105). 一. H+(0.01). メチノ レトリオクチルア ンモニ ウム)な ど. 畳甚L:オ. ル トフェナン トロ リン誘導体. 暑菅蒼 ジデ シル リン酸 など. 類 と、 原 理 、 特 徴 を 表24に 示 す26}。 これ らの 中 で 、 自. イ トな どで は 電 圧 に よ って 制 御 さ れ て い る場 合 もあ る。. 動 化 に お い て現 状 技 術 で 使 用 可 能 と考 え られ るの は静 電. 真 空 中で の 成 膜 で は 光 学 式 や 、 水 晶 振動 子 を 利 用 した 膜. 容量 法 、 β線法 、 紫 外 線 励 起 光 電 子 法 で は な いか と考 え. 厚 モ ニ タ ーが 市 販 され て い る。. られ る。膜 作 製 中 に 皮 膜 の 厚 さを 測 定 す る に は、 アル マ. 一12一.

(13) 一解. 近 畿アル ミニウム表面処理研 究会会誌Nα151̀91. 表24非. 説 一. 接触膜厚測定法 ■ 撃. 1. 測定法. 理. 測定範囲. 1μm. 三層膜について も. Niメ ッ キ 膜3),14. 程度. 同時に各層の膜厚. β線 を試 料 に 照 射 し,散 乱 され て もど って く る β線 を検 出,膜 が 厚. 原子番号の大. 膜 厚,. き い もの 〜50 μm,小 さ い も の 〜350μm. 材料で. X線 法. X線 を照 射 し,発 生 した蛍 光X線 原 子番号 の 強 度 を厚 さに 換 算 して求 め る 。 (20〜30) 〜20μm. 式. 途. 貴 金 属 メ ッ キ1),1 (金). β線 法. 蛍光. 用. 基 板 と薄 膜 金属 の 原 子 番 号 が な るぺ く離 れ て い る組 み 合 せ が 測 定 し易 い. O.1μm以. い と 多 く も ど って くる 。. 徴. 殆 どす べ て の6). プ ロ ー ブ と導 体 基 板 間 の静 電 容 量 が,膜 が あ る こ とに よ って変 化 す る の で その 変 化 量か ら膜厚 を知 る. 上. 特. 絶縁体薄膜の場合 比誘電率の値が必 要. 静電 容量法. 接 触. 原. 精度 O,1μm. 異なる. (30〜50) 〜30μm. 薄膜. が測 定 で きる 。最 近 はAlも 測定 可能. (70μm) 〜ooμm. レー ザ. 変位法. 干渉法. レー ザ 変 位 計 に よ り膜 と基 板 の 断 差 を測 定. 1n頗. 試 料 か らの 反 射 と顕微 鏡 内 部 参 照 面 か らの 反 射 光 を 千渉 させ 干 渉 フ. 0.1nm. 以上. O.1nm. 0,1nm 〜15μm. リン ジパ ター ンを イ メー ジセ ンサ で 検 出,フ リ ン ジ パ タ ー ン の 偏 差. 15). 透明膜は困難 表面 形 状 も測定 可. 各種 の 薄 膜. ピエ ゾ 素 子 で光 ビ. 磁 気 メ デ ィア16). 一 ム 走 査 ,透. 明体. 電 子,光 学 薄. は 困 難,断 差必 要. 膜. 透 明,平. 陽 極 酸 化 膜1). が 膜 厚 とな る 。. 非. スプ リッ トビー ム. 顕微鏡に よ る方法. 透 明 膜 表 面 に4b度 の角 度 で 光 線 を 照 射 し,表 面 で 反 射 した 光 と基 板 で 反 射 した 光 の2つ の 平行 光 線 の 間 隔 か ち膜 厚 を知 る 。. 6μm 〜15μm. 行 膜 。精. 度 は 光 線 の太 さ に 依 存 。 屈 折率 が必. 要. ・. 非点 収差 法 接. レ ー ザ 光 を1.bμ. 旧 ま で 絞 り試 料. 〜2μm. 0,5nm. に 照 射,反 射 光 を シ リン ド リカル レ ンズ を通 して4分 割 され た フ ォ トダ イオ ー ドに結 像 させ る 。光点 の 位 置 に よる 結 像変 化 か ら変 位 を. 1). ス ポ ッ ト径1.5 μ 旧,反 射 率 の 悪. い もの は ダ メ,透 明 体 は ダ メ,断 差. 必要. 知 って 膜 厚 とす る 。 フ ー リ ェ. 変換赤外 分光 法 触. (mR). 分光反射 測定. FTIRに お け る イ ン ター フ ェロ グ ラム の セ ンタ ー バー ス トとサ イ. 0.1. ドバ ー ス ト信 号間 が膜 中の 光 路差 に 相 当す るの で これ か ら知 れ る。. 以上. 干 渉 スペ ク トル か ら膜 厚 を測 定 す る 、 可視 光 線 がFTを 使 った もの. 10nm 〜5μm. 3で/b. 〜O .5μm. 法(エ リ プ ソメ ト リ ー 〉. 透 明 膜 に あ る 角 度 を も って 直 線 偏 光 を入 射 す る と楕 円偏 光 とな る。 この 楕 円 率 と偏 光角 を測 定 し,膜 の 屈 折 率 と厚 さを知 る 。. シ リ コ ン基 板4). 外 線 が 反射 す る こ と,赤 外透 過 で あ. 上の エ ピ タキ シ ャル膜. る こ と 。 1n爾. もあ る 。. 偏光解析. 基板 と膜界面 で赤. 1nm以 上. 0.1nm. 高 速測 定可 能 。 屈 折率 が必 要 。 透過膜のみ。. 紫 外 線 を試 料 に照 射 す る と基 板 か ら光 電 子が 放 出 され る 。膜 に よ り 電 子 測定1検 知 器 へ の 光電 子数 は 減 少 す るの. ⊥ 一. 〜20nm. 分 透 明 な 薄膜1) って い る必 要 が あ シ リ コ ン基 板 るが,膜 の な い基 上 のSio2, 等金 板 を こ れ で測 定 し Si3麻 求まる. 属上の酸化膜. 紫外線 波長 を変 え 膜 は光 電 子 放5) れば仕事関数 も分 出 しな い も の る 。. で ・これか ら膜厚 を知 る・. Sio2膜. 基 板 のn,kが. てn,kが. 紫外線励 起 大気光. シ リ コ ン 基 板17). 上 の レジ ス ト. (Sio21Ai203 1等)̀. 一13一.

(14) 近 畿 ア ル ミニ ウ ム 表 面 処 理 研 究 会 会 誌Nα151̀91. 一 解. 参考文献 15)柴. 22)T.Nakamoto,KFukunishi,T.Moriizumi:. 田賢 一 他:第61回. セ ンシ ング技 術 応 用 研 究 会. 研 究 例 会 資 料(昭 禾[船年) 16)鈴 木 義彦:PCに. ンサ 活 用 技 術,(工. 業 調査会編集部. 編),p63(1984). 田充 弘:第38回. セ ン シ ング 技 術 応 用 研究 会. 研 究 例 会 資 料(1984) 21)新. (㈹ 計量 管理 協 会編),(昭 24)軽. 和59年9月). 部征 夫:バ イ オ セ ン シ ング(啓. 学 出 版 ㈱),. (1988) 25)科 学 セ ンサ実 用 便覧,. ン シ ング デ バ イ ス に 関 す る調 査 研 究 幸晧 書 皿,. 電 振 協,54‑145,p115(1979) 20)村. セ ンサ の 原理 と使 い 方(2),. 和59年). 17)牧 野 好 美:電 子 技 術Vol.24,No5,p24(1982). 19)セ. SensorsandActuators,B1,P473(1990) 23)計 測 セ ンサ利 用 技 術 調査 研 究 報 告 書,. よ る省 力 化 技 術(藤 井 克 彦 編). 日刊 工 業 新 聞 社 刊,pl16(昭. 18)田 中 重 信 他:セ. 説 一. 田恒 治:電 子 技 術Vol.25No5p130(1983). (清 山哲 郎 編 フ ジ テ ク ノ シ ス テ ム) 26)鈴 木 義 彦:接 (1991)投. 着 の技 術,Vo1.11,No2 稿中. (図表 及 び文 献 番 号 は、 前 回 よ り続 く).

(15)

参照

関連したドキュメント

パスワード 設定変更時にパスワードを要求するよう設定する 設定なし 電波時計 電波受信ユニットを取り外したときの動作を設定する 通常

・カメラには、日付 / 時刻などの設定を保持するためのリチ ウム充電池が内蔵されています。カメラにバッテリーを入

3000㎡以上(現に有害物 質特定施設が設置されてい る工場等の敷地にあっては 900㎡以上)の土地の形質 の変更をしようとする時..

・電源投入直後の MPIO は出力状態に設定されているため全ての S/PDIF 信号を入力する前に MPSEL レジスタで MPIO を入力状態に設定する必要がある。MPSEL

現状では、3次元CAD等を利用して機器配置設計・配 管設計を行い、床面のコンクリート打設時期までにファ

運航当時、 GPSはなく、 青函連絡船には、 レーダーを利用した独自開発の位置測定装置 が装備されていた。 しかし、

賠償請求が認められている︒ 強姦罪の改正をめぐる状況について顕著な変化はない︒

定的に定まり具体化されたのは︑