格子セル型センサーを用いた人体のふく射放熱計測手法の確立

昨年度の研究により、本研究課題で提案するふく射センサーを開発するためには、まず銅とコンスタンタンから成る薄板状の熱電堆を製作することが必要であり、それが従来の手法では達成できていないことが判明した。そこで、今年度はセンサー開発の核となる熱電堆の構造および製造方法について検討を行った。具体的には（１）ガラス基板上に厚み50μmの銅とコンスタンタン箔（短冊）を横並びで交互に張り合わせその隙間を銅でスパッタリングすることで接続させる、（２）レーザーにより不要な部分を除去し銅とコンスタンタンの接触面が直列につながるようにパターニングを行う、（３）表面全体にAlの蒸着面（反射面）と黒体塗料面（吸収面）が交互に形成された絶縁テープを銅－コンスタンタン接触面を交互に覆うようにして貼り付ける、（４）電極を取り付ける、といった内容である。この方法で熱電堆が製作できるかどうかを検証するため、まず25mm角のガラス基板上に一対の銅－コンスタンタン箔を貼り付け、スパッタリングを行った後に起電力を測定することを試みた。しかし、接合面を拡大して観察すると、箔を機械的に切断しない場合でも20～30μm程度の隙間があり、スパッタリングのみでは接触面を形成することが困難であることが判明した。そこで、端面同士をまずしっかりと接触させるために、箔を予め圧着させることが必要であることが判明した。このように、センサー用の熱電堆を実際に実現するための技術的な課題が浮き彫りとなった。

昨年度の研究により、本研究課題で提案するふく射センサーを開発するためには、まず銅とコンスタンタンから成る薄板状の熱電堆を製作することが必要であり、それが従来の手法では達成できていないことが判明した。そこで、今年度はセンサー開発の核となる熱電堆の構造および製造方法について検討を行った。具体的には（１）ガラス基板上に厚み50μmの銅とコンスタンタン箔（短冊）を横並びで交互に張り合わせその隙間を銅でスパッタリングすることで接続させる、（２）レーザーにより不要な部分を除去し銅とコンスタンタンの接触面が直列につながるようにパターニングを行う、（３）表面全体にAlの蒸着面（反射面）と黒体塗料面（吸収面）が交互に形成された絶縁テープを銅－コンスタンタン接触面を交互に覆うようにして貼り付ける、（４）電極を取り付ける、といった内容である。この方法で熱電堆が製作できるかどうかを検証するため、まず25mm角のガラス基板上に一対の銅－コンスタンタン箔を貼り付け、スパッタリングを行った後に起電力を測定することを試みた。しかし、接合面を拡大して観察すると、箔を機械的に切断しない場合でも20～30μm程度の隙間があり、スパッタリングのみでは接触面を形成することが困難であることが判明した。そこで、端面同士をまずしっかりと接触させるために、箔を予め圧着させることが必要であることが判明した。このように、センサー用の熱電堆を実際に実現するための技術的な課題が浮き彫りとなった。