身近な熱形放射計を目指して; 微細加工を駆使した新型センサ及び新規黒体材料の技術開発

雨宮 邦招*; 越川 博; 八巻 徹也; 前川 康成; 蔀 洋司*; 木下 健一*; 沼田 孝之*; 田辺 稔*; 福田 大治*

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熱形放射計では、すべての光を反射なく吸収するとともに、それにより生じた温度変化を高感度に検出することが重要である。従来の光吸収体は広帯域であるものの脆くて扱いづらく、また熱電温度センサーの感度も十分ではなかった。そこで本研究では、最新の微細加工技術を駆使して、機械的強度を有した光吸収体材料と低ノイズの温度センサーを開発した。光吸収体については、イオンビーム照射により高分子の表面に微細錐体構造を形成した後、炭素系黒色材で被覆することで、紫外-近赤外域の反射率を1%にまで低減できる見込みである。この新規光吸収層は、エアブローやテープ剥離試験による影響がないことも確認された。一方、温度センサーとしては、温度上昇によって生じる熱変形を高感度で検出できるバイメタルMEMS方式を採用することによって、理論限界に近い検出感度を達成しつつある。