Principle of Micro-Beam Sensor and Its application to Bio/Chemical Sensing

微光束传感器原理及其在生物/化学传感中的应用

• 批准号: 22246026
• 负责人: TAKAMATSU Hiroshi
• 金额: $ 32.2万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22246026/
• 关键词: 熱物性; 測定法; MEMS; センサ; 計測技術; ＭＥＭＳセンサ; 熱物性値測定; 熱伝導率; 新測定法; 微量測定; ガスセンサ; 熱伝導率検出器; MEMSセンサ; 定常測定; 水素センサ; アレルギーセンサ; TCD; バイオセンサ; ケミカルセンサ

This study aimed to develop a new method for measuring thermal conductivity of gases and liquids using a micro-beam MEMS sensor that is suspended across a trench on a silicon substrate. In this method, the thermal conductivity of a sample is determined by measuring the temperature of the sensor at a steady-state after heating it in a sample fluid. After developing the fabrication process, feasibility of the method was demonstrated by comparing the results between the air and FC-72 as test fluids using platinum and gold sensors approximately 10 μm in length. The fact that the temperature rise of the sensor does not depend on the flow was also demonstrated by an experiment in an external air flow, which is important for the application of the sensor as gas sensors.

本研究旨在开发一种测量气体和液体导热系数的新方法，该方法使用悬浮在硅衬底沟槽上的微束MEMS传感器。在这种方法中，样品的导热性是通过测量传感器在样品流体中加热后处于稳态的温度来确定的。在开发了制造工艺后，通过使用长度约为10 μm的铂和金传感器比较空气和FC-72作为测试流体的结果，证明了该方法的可行性。通过外部空气流动的实验也证明了传感器的温升不依赖于流量的事实，这对传感器作为气体传感器的应用具有重要意义。

项目成果

Preliminary Study of the Measurement of Thermal Conductivity of Fluids with a Micro-Beam MEMS Sensor

微束MEMS传感器测量流体热导率的初步研究

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Takamatsu;T.Tanaka;Y.Furuya;S.Uchida;K.Kurata;K.Takahashi
• 通讯作者: K.Takahashi

Feasibility Study of a Novel Technique for Measurement of Liquid Thermal Conductivity with a Micro-beam Sensor

微束传感器测量液体热导率新技术的可行性研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: International Journal of Thermophysics
• 影响因子: 2.2
• 作者: H.Takamatsu;K.Inada;S.Uchida;K.Takahashi;M.Fujii
• 通讯作者: M.Fujii

常温駆動マイクロビーム水素センサに関する研究

常温微束氢传感器研究

• 发表时间: 2012
• 作者: J.Hatayama;Y.Yanagida and T.Hatsuzawa;原田二朗;塩入雅貴
• 通讯作者: 塩入雅貴

マイクロビーム型熱伝導率検出器に関する研究―センサの温度上昇に及ぼす流れの影響―

微束式热导检测器研究-流量对传感器温升的影响-

• 发表时间: 2012
• 作者: Yoshizawa;K;久田耕祐
• 通讯作者: 久田耕祐

マイクロビーム型熱伝導率検出器に関する研究-センサの温度上昇に及ぼす流れの影響

微束式热导检测器研究——流量对传感器温升的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: Ryoji Kanno;Miki Nagao;Masaaki Hirayama;久田耕祐,福永鷹信,内田悟,藏田耕作,高松洋
• 通讯作者: 久田耕祐,福永鷹信,内田悟,藏田耕作,高松洋