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科学研究费採択课题详细 2006年度

MEMS热センサによる细胞の代谢モニタリング

研究课题名 MEMS热センサによる细胞の代谢モニタリング
研究种目等 萌芽研究
研究概要 (研究実施计画)
 初年度は,微小なパイプが空中に支持されたブリッジパイプ构造を持ち,热起电力が大きなサーモパイルを持つセンサーの试作を行い,その高热抵抗构造とセンサ感度の评価を行う。

ブリッジパイプ构造の开発
 培养液と细胞を入れ,细胞と周囲との间の断热性を确保するため,外径40ミクロン,内径30ミクロン,长さ2尘尘程度のパイプが空中に両端で支持された,ブリッジパイプ构造の试作を行う。このパイプには,マイクロヒータと热电対を中央部に形成し,ブリッジパイプ构造中央部から周囲への热抵抗评価を行う。また,パイプ周囲の空気を热伝导率の小さなキセノンガスで置换し,热抵抗搁th=5×104碍/奥を実现するために必要な知见を得る。

サーモパイルの开発
 僅かな温度差を電圧へ変換し,ブリッジパイプ構造に付加できる高感度サーモパイルの开発を行う。熱起電力1000μV/Kの実現には,クロムとニッケル薄膜の熱電対を25対以上直列に形成する必要があり,ブリッジパイプ上で残留応力に配慮したプロセスを実施することで,これを達成する。また,熱起電力のさらなる向上に,シリコンと金属を組合わせたサーモパイルが可能であり,シリコン?金属系サーモパイルの試作評価を併せて実施する。

评価方法
 ブリッジパイプ构造でサーモパイルを持つ细胞発热センサを试作した后,発热量の计测评価试験を行う。即ち,ブリッジパイプ构造中央部のヒーター発热量と,サーモパイル信号,ノイズの関係を计测する。ここで,精密温度调製装置と低ノイズ顿颁アンプを用い,温度の安定化と信号増幅による厂/狈比の向上効果,雰囲気の影响等を调べ,环境温度安定化の必要条件,微小电圧计测技术に関する知见を得る。
研究者 所属 氏名
  理工学部 助教授 中别府修
补助金额(千円)
※直接経费のみ
1,400
研究期间 2006.4~2009.3
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