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半導性セラミックスを用いた赤外線センサの開発

使用半导体陶瓷的红外传感器的开发

基本信息

批准号：
01850176
负责人：
柳田博明
金额：
$ 3.46万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

赤外線エネルギ-による温度上昇を電気抵抗変化として検出する熱型赤外線センサの材料として半導性BaTiO_3および半導性SiC繊維について基礎電気物性、赤外線検知特性を測定し、以下の成果が得られた。(1)高感度用半導性BaTiO_3:大きな赤外線感度を持つためには大きな抵抗ー温度係数αが必要である。半導性BaTiO_3はキュリ-点(約120℃)付近で抵抗急増(PTC特性)を示し大きなα値が得られるが、その温度に精密に設定する必要がある。そこで、適当な電圧を印加し自己発熱させ、PTC特性により自己温度制御させた状態で赤外線の検出を試みた。材料組成の検討により、【○!1】Ba_<0.997>La_<0.003>TiO_3+2mol%SiO_2+0.07mol%MnO_2、【○!2】Ba_<1.0>Nb_<0.003>Ti_<0.997>O_3+1mol%TiO_3+0.07mol%MnO_2でαがそれぞれ18および78%/Kのものが得られた。いずれも外気温が22℃〜96℃に変化しても自己温度制御により素子温度は120+10℃の範囲に設定できた。20℃での赤外線感度はそれぞれ約300および500(V/W)であり、αが大きい程感度が大きくなることが立証された。また、Srを固溶させキュリ-点を25℃に低下させた素子では、約800(V/W)というさらに高い感度が得られた。(2)高速応答用半導性繊維:繊維形状であると熱容量が小さいため温度変化、抵抗変化が高速で生ずる。SiC繊維を用いた素子で、繊維長さ(電極間距離)を短くすると応答速度が速くなることがわかり、最高1.3ミリ秒という高速応答が得られた。また、各種の繊維を用い検出特性を比較した結果、感度は、抵抗ー温度係数に比例することが確認され、カ-ボン繊維が同じ比抵抗値でも大きな抵抗ー温度係数、すなわち大きな感度を示すことを発見した。このカ-ボン繊維を用いて赤外線センサを試作したところ、人体に対して、静止状態でも、また瞬間的な移動に対しても十分な応答を示すことが確認された。

The thermal resistance of electrical equipment at high temperature has been tested. The following results have been obtained through the determination of the physical properties and known properties of the thermal insulation materials. The following results have been obtained by testing the physical properties and known properties of the SiC. (1) High sensitivity with semi-sensitive BaTiO_3: the sensitivity of high sensitivity is high, the temperature of resistance is α, and the number of temperature is necessary. Semi-sensitive BaTiO_3 temperature-point (about 120C) close to resistance to emergency (PTC characteristics) to show that the temperature is very sensitive, and the temperature precision setting is necessary. The electrical equipment, the electrical equipment, the Inca and the PTC characteristics have their own temperature control system, and the state of the system is completely out of line. The material is composed of three components, namely, [0,1] Ba_<0.997>La_<0.003>TiO_3+2mol%SiO_2+0.07mol%MnO_2, [0,2] Ba_<1.0>Nb_<0.003>Ti_<0.997>O_3+1mol%TiO_3+0.07mol%MnO_2, alpha temperature, eighteen percent, eighty-eight percent, and K percent, respectively. The temperature range of 22 ℃ ~ 96 ℃ is used to control the temperature of your own temperature. the temperature range of vegetarian temperature is 120-10 ℃. At 20 ℃, the sensitivity is about 300 ℃. The range of sensitivity is 500 (VCPG W), and the range sensitivity of α-pulse is very high. The temperature is 25 ℃, the temperature is 25 ℃. (2) High-speed vehicles should be semi-flexible: shape, shape, capacity, temperature, temperature, and resistance to high-speed growth. The SiC system uses a fast speed response, a fast speed response and a maximum speed of 1.3 minutes per second. Temperature comparison results, sensitivity, resistance temperature ratio, temperature response, temperature sensitivity, temperature, sensitivity, temperature, temperature, temperature, The mobile phone is used to make sure that the equipment is used to make sure that the equipment is in a static state, and that it is very important to make sure that it is used to make sure that it is used for the purpose of monitoring.