一般講演

3-140

LSPRガスセンサによるガス流ベクトル計測の検討

◎高田大聖・葛 霊普・佐々文洋・林 健司（九州大学）

本研究では、無人環境での自律的な嗅覚センシングを目指し、LSPR（局在表面プラズモン共鳴）ガスセンサによる化学情報の取得と、BOS（Background Oriented Schlieren)法によるガス流の可視化を統合した計測システムを検討した。テレセントリックレンズを用いた光学系においてエタノールガスの計測を行い、BOS法による密度勾配の可視化とLSPRセンサのガス応答を確認した。さらに、LSPRセンサ表面の微細構造がBOS解析に必要な背景パターンとして機能することを明らかにし、単一素子によるガス種識別と流体ベクトル場の同時計測の実現可能性を示した。

3-141

LSPR-量子ドットカップリングガスセンサの開発

◎李 英昊（九州大学）

近年，揮発性有機化合物の検出を目的とした高感度ガスセンサの開発が注目されている。局在表面プラズモン共鳴(LSPR)とは，金属ナノ粒子に光を照射したときに生じる分極が特定の波長で共鳴し発散することで，入射光のエネルギーが金属に吸収される現象である。この吸収される波長の光の変化でガスを検知できる。LSPRガスセンサのガス種識別能が低いため，有機膜をコーティングすることなどの方法がある。しかし，有機膜が分解しやすい，蛍光寿命が短いという欠点がある。そのため，本研究では，量子ドットというサイズで色を変えられる半導体ナノ結晶を用いて，量子ドット濃度の違いに基づいてLSPR基板を修飾し，ガスの応答の変化と可視化の可能性を評価した。

3-142

金ナノ粒子LSPRフレキシブル基板の作製と評価

◎葛 霊慧（九州大学）

近年の室内空気質管理において、有害な揮発性有機化合物（VOC）をリアルタイムで監視する技術が求められている 。本研究では、局在表面プラズモン共鳴（LSPR）に着目し、インクジェット印刷技術を用いた柔軟なLSPRセンサ基板の簡易な作製プロセスを提案した 。
125μm厚のPETフィルムを基板とし、金ナノ粒子インクの印刷回数を変化させて堆積密度の最適化を図った 。実験の結果、520nm付近に明確な吸収ピークを確認し、印刷後も粒子の光学特性が保持されることを示した 。性能評価の結果、15 passの印刷条件が均一性と応答性能のバランスにおいて最適であり、高いSNRが得られた 。本手法は低コストかつ大面積化が可能であり、将来的にスマートフォンと組み合わせた可搬型VOC検知デバイスへの応用が期待される 。

3-143

リザバー化LSPRガスセンサによるガス種の可視化計測

◎伊藤正樹・李 英昊・藤本航志・佐々文洋・林 健司（九州大学）

本研究では、リザバーコンピューティングの概念を応用したリザバー化 LSPR ガスセンサによるガス種の可視化計測手法を提案する。金および銀ナノ粒子からなる LSPR 基板上に、複数の蛍光色素を空間的に不均一配置することで、多様な非線形光学応答を創出した。基板を微小領域に分割し、各セルのスペクトル特性をフェノタイプとして捉えることで、同一基板上に多数の異なる応答特性を形成できることを示した。さらに、ハイパースペクトルデータに対して PCA を用いた解析を行い、ガス暴露時における応答分布の変化を可視化した。その結果、基板内在の多様性がリザバーとして機能し、ガス種ごとに異なる応答パターンが得られることを確認した。

3-144

Food Flavor Reproduction Using Mass Spectral Analysis with Odorless Interference Reduction

◎趙 漢卿・中本高道（東京科学大学）

In this study, we analyze the interference of odorless compounds on the food odor reproduction. Food odors contain both odor and odorless compounds, and the presence of odorless compounds can degrade the accuracy of odor reproduction analysis. Odorless compounds were identified through gas chromatography (GC) and removed from aggregated mass spectrometry (MS) data. Sensory evaluations confirmed that excluding odorless compounds improves the accuracy of odor reproduction recipes.

3-145

Simulation of Soft-Actor Critic based Active Odor Sensing

◎Ziteng Bao・Manuel Aleixandre・Shoichi Hasegawa・Takamichi Nakamoto（東京科学大学）

Due to the multicollinearity and instability of gas sensor array, the quantification accuracy of gas mixtures decreases rapidly with the increase in the number of ingredients in the mixtures. Hence, active sensing is employed to solve these problems and shows good performance in multi-component gas mixture quantification tasks. However, the conventional active sensing utilizes linear quadratic regulator (LQR) to achieve feedback control, which is difficult to capture the non-linear features of the normal gas sensors. Therefore, this work proposed a novel framework to use soft-actor critic (SAC), a reinforcement learning (RL) algorithm, to replace the linear model and control the gas concentration in active sensing process.

3-146

Evaluation of odor perception using inkjet-based olfactory display

○Nilava Debabhuti・Takamichi Nakamoto（東京科学大学）

This work investigates the perceptual performance of an inkjet-based olfactory display actuated by an electro-osmotic pump. Limonene was used as a reference odorant to examine users’ ability to perceive controlled changes in odor concentration. Odor intensity was modulated through adjustment of inkjet ejection frequency and pump voltage. Seven participants evaluated randomized concentration sequences and reported perceived increases, decreases, or no change. The inkjet system achieved a 62% correct discrimination rate, outperforming a solenoid-valve-based display (36%), while maintaining high subjective ratings for comfort, consistency, and immersiveness. Results demonstrate reliable perceptual control and favorable user acceptance of the inkjet-based olfactory display.

3-147

櫛形電極微粒子センサの高感度化に向けた立体化プロセスの検討

◎櫻井拓馬・安藤 毅（千葉工業大学）

大気汚染による健康被害の主な要因として，粒子状物質(PM)の呼吸器への沈着が問題視されており，その影響はPMの表面性状に依存すると報告されている。このような背景から，本研究では表面性状別PM量を高感度に評価可能なセンサの実現を目的として，櫛形電極PMセンサの立体化プロセスを検討した。無電解ニッケルめっきを用いたウェットプロセスにより，高さ50μmの立体櫛形電極構造を有するセンサ素子の作製を達成した。一方で，意図しない水平方向へのめっき成長に伴う電極短絡が課題となった。今後はフォトレジストによる側壁を櫛間に形成することで不要な析出を抑制し，さらなる電極高さ及び性状別PM量評価が可能なセンサシステムの実現を目指す。

3-148

点滅光の光ファイバ導光による植物生体電位の光応答のS/N比改善

◎田中心乃美・安藤 毅（千葉工業大学）

植物生体電位応答を誘引する光照射を点滅光とすることにより，反応速度が速い光化学反応と遅い炭素固定反応を分離して，生体電位応答から評価可能である。本研究では，点滅光の光ファイバ導光により光源と測定対象植物を離隔し，光源の点滅によって発生し生体電位に重畳する光源ノイズの低減を行った。
一般的なLEDパネルを用いた場合は，0.5 Hz以上の点滅に対する生体電位応答の評価が困難であったが，S/N比の改善により，点滅周波数22 Hzまでは生体電位応答が光源ノイズを上回り，植物生体電位応答を評価可能な点滅光の周波数上限が大きく向上した。

3-149

アナターゼ型TiO₂を用いた光触媒併用型SnO₂ガスセンサの検討

◎渡邊 航・安藤 毅（千葉工業大学）

我々はSnO₂ガスセンサの更なる高感度化を目的として，TiO₂光触媒を併用する手法に着目した。本研究では併用時のTiO₂結晶構造(ルチル型・アナターゼ型)について検討する。実験ではRFスパッタ法を用いて，単層のTiO₂膜と単層SnO₂膜，積層順の異なるSnO₂ / TiO₂膜とTiO₂ / SnO₂膜 (大気側 / 基板側) の計4種をRFスパッタ法にて成膜し，積層時にTiO₂層がアナターゼ型となる成膜条件を検討した。結果，アナターゼ型TiO₂を積層した光触媒併用型SnO₂ガスセンサを作製することが出来た。今後は，最適な光触媒効果を得るための膜厚や積層順の検討，配向性の優れたアナターゼ型TiO₂による感度の向上を狙う。また，TiO₂光触媒層の結晶構造がガス感度に及ぼす影響を比較・検討していく。

3-150

圧力勾配式スパッタリング法によるZnO薄膜の成膜条件とガスセンサ特性の検討

◎染谷 陸・安藤 毅（千葉工業大学）

酸化物半導体式ガスセンサの感度には薄膜の表面積やキャリア密度が関わっており，それらは成膜時の圧力条件や温度条件に強く依存する。本研究では，報告例の少ない低圧力条件や高温成膜条件に着目して成膜圧力・温度のガスセンサ特性への影響を検討した。薄膜の表面形態は成膜時の温度に強く依存し，低温成膜時には低圧力ほど平坦性が高く高成膜圧力ほど粒子状の表面が得られる傾向が見られたが，高温成膜時には表面形態の圧力依存性が見られなかった。ガスセンサ特性は表面積が多いと思われるサンプルが平坦性の高いサンプルに比べ高感度を得られ，また低キャリア密度かつ大表面積を組み合わせることで感度向上することが示唆された。

3-151

窒素含有非晶質炭素被覆QCM型水素ガスセンサ

◎植村皇介・加藤透和（東京電機大学）・石黒康志（防衛大学校）・金杉和弥・平栗健二（東京電機大学）

安全な水素社会の実現に向け、貴金属レスかつ室温動作可能な水素ガスセンサが求められている。本研究では、感応膜に窒素含有非晶質炭素膜（a-C:N）を用いた水晶振動子マイクロバランス（QCM）型センサにおいて、QCMの電極材料（Au、Al、Ti）が水素ガス応答性に与える影響を調査した。RFマグネトロンスパッタ法で各電極上にa-C:N膜を成膜し、20 vol%の水素ガスに対する周波数変化を測定した。実験の結果、a-C:N膜の被覆により応答性が大幅に向上するとともに、電極材料によって応答量が異なることを確認した。Au電極の約25 Hzに対し、AlやTiでは約30 Hzとなり、電極材料の種類がセンサの応答特性に影響を及ぼすことを明らかにした。

3-152

Au薄膜/Pdナノ粒子を用いたヘテロコア光ファイバSPRセンサ水素ガス応答評価

◎田畑大志・由元輝明・渡辺一弘・西山道子（創価大学）

従来のPdNPsを採用したヘテロコア光ファイバ水素センサは水素ガスの吸収過程と放出過程で応答が異なるヒステリシスが課題であった。先行研究より、Au薄膜を施すことでヒステリシスを抑制できたが，感度が低下した。そこでPdNPs層の積層数を調整することでSPR波長を光源波長にシフトさせ，SPR現象によって感度を向上させた。しかし，PdNPsの固定化が不安定であったため反応時間やヒステリシスが増加した。そこで11-MUAでAu薄膜上を表面処理しPdNPsの固定化を安定させることで，反応時間，ヒステリシスの抑制を担保しつつ，SPRによる感度向上の可能性が示唆された。

3-153

酸化金属半導体ガスセンサの選択性向上に向けたセンサ出力非線形処理回路に関する基礎検討

○藤田 匠・長谷川智哉・工藤稜大・齋藤敦史（芝浦工業大学）

酸化金属半導体ガスセンサのガス種識別能の向上に向け，センサを加熱するヒータへの印加電圧を動的に変化させるヒータ電圧プロファイル，およびセンサ出力処理回路について検討した．半導体ガスセンサはヒータ電圧によって応答特性が変わるため，ヒータ電圧変化に伴いセンサ出力が推移する．この時のセンサ出力推移全体をセンサ応答とすることとした．また，センサ出力推移は測定対象であるガス種に特徴的であることが予備実験にて確認できたことから，その特徴を強調するためのセンサ出力非線形処理回路を導入した．処理回路によって特徴が強調された出力推移全体をセンサ応答とすることでガス種識別能の向上が期待できる．

3-154

匂い強度増強装置を用いたカビ臭検知に関する基礎的研究

◎石井悠貴・岡﨑勇磨（東京農工大学）・松倉 悠（電気通信大学）・石田 寛（東京農工大学）

ミネラルウォーターにジェオスミンが含まれていると，極微量でも不快なカビ臭を呈するが，嗅覚閾値レベルの低濃度ジェオスミンの検出には大型分析機器が必要となる。本研究では，匂い増強装置を開発し，カビ臭の有無を自らの鼻で手軽に判定可能にすることを目指す。匂い分子を吸着剤に捕集してから加熱脱着すると，濃縮した匂い蒸気を作ることができる。水質基準値以下である5 ng/Lのジェオスミン水溶液をバブリングし，24 mgのTenax TA吸着剤に捕集して濃縮したところ，精製水の場合には無反応だった光イオン化検出器から，明確なピークが検出された。また，濃縮された匂いを実際に嗅いだ結果，濃縮前は無臭であった試料から明らかな異臭が感知され，装置の有用性が示された。

3-155

連続匂い刺激下におけるカイコガ嗅覚入力-行動出力特性の同時計測法の確立

◎李 庭みん・祐川侑司・Haupt Stephan・加沢知毅・神﨑亮平・光野秀文（東京大学）

カイコガのオスは，空間中に拡散する微量なフェロモン情報を高感度に受容し，メスの位置を特定する優れた探索・定位能力を有している。特に，様々な匂い情報が存在する環境下でのカイコガの探索能力は，既存の工学的アルゴリズムと比べ探索成功率の観点で優位性がある。そのため，このメカニズム解明は工学応用上で重要である。そこで本研究では，カイコガの感覚入力と行動出力を，連続匂い刺激下において高精度で同時計測可能な新規実験系を構築し，その実証を行った。その結果，新しい実験系はカイコガの自由行動に影響を及ぼさず，連続匂い刺激に対する感覚入力と行動出力特性を計測できることが分かった。

3-156

金属基板を用いた高感度Cr-N薄膜ひずみゲージ

○佐々木祥弘・丹羽英二（（公財）電磁材料研究所）

Cr-N薄膜は電磁材料研究所が開発した新規高感度ひずみセンサ材料であり、ひずみに対する感度を示すゲージ率が12～16と、従来の金属箔ひずみゲージ材料に比べて6～8倍高い。また、抵抗温度係数をほぼゼロに制御できるため、温度変化の影響を受けにくい優れた特性を有する。本材料を接着型ひずみゲージとして用いるには基板材料が必要であるが、樹脂は低剛性・低耐熱性、セラミックスは脆性という課題があった。そこで、高いヤング率と耐熱性を備え、脆性のない金属に着目し、金属基板を用いたひずみゲージ素子の試作と評価を行った。

3-157

Cr-Al薄膜／Ti基板素子と樹脂製構造体からなる小型力覚センサ

○若生直樹・佐々木祥弘・早坂淳一・丹羽英二（電磁材料研究所）

Cr-Al薄膜は，ゲージ率（Gf）が約7と従来の金属箔ひずみゲージ材料の約3.5倍大きく，抵抗温度係数（TCR）および感度温度係数（TCS）いずれも同時にゼロ近傍に制御可能な，優れた特性を有する。本薄膜をTi基板に形成することにより熱的に安定な，優れたひずみゲージを得ることができる。本ひずみゲージを樹脂製ダイアフラムに接着して用いることにより，小型軽量で高耐荷重な力覚センサを構築可能と考え，その試作評価を行った。作製した力覚センサは，100Nまで直線性の良い応答が得られ、金属製ダイアフラムであるステンレスと比較して比重が約1/6であることから，小型軽量で高耐荷重な力覚センサを構築可能と考えられる。

3-158

温度影響の小さい高安定ひずみゲージ用Ti基板Cr-Al薄膜

○丹羽英二・佐々木祥弘（電磁材料研究所）

高感度で簡便に利用でき安定性に優れるひずみゲージの開発を進めている。ひずみ測定の対象物に接着して用いるひずみゲージは基板（ベース）を必要とする。特に薄膜材料の場合，その存在は不可欠であり，影響は大きい。基板材料として樹脂は柔らかいため不安定さがあり，セラミックスは脆性があり壊れやすい。そこで，ヤング率が高く耐熱性を有して脆性が無い金属箔材のTiを基板とし，抵抗および感度の温度による影響を共にゼロ近傍に制御可能なCr-Al薄膜をセンサ材料とするひずみゲージ素子を作製し，特性と熱安定性を調べた。その結果，熱的に高い安定性を示し，壊れにくく，従来よりも高感度なひずみゲージの開発に成功した。

3-159

可視光レーザーを用いたレーザーハイドロホンによるディジタル変調波形の検出

◎古家 凜・津田紀生・水嶋大輔（愛知工業大学）

本研究では、水中音響通信における従来の圧電型ハイドロホンが乱流や気泡下で性能低下する課題に対し、半導体レーザーの自己結合効果を用いたレーザーハイドロホンに着目した。水の吸光係数が大きい赤外線レーザーに代わり、吸光係数の小さい可視光レーザーを用いて各種ディジタル変調信号の検出を行い、BERを評価した。その結果、すべての変調方式において可視光レーザー使用時のBERが低く、低雑音かつ高精度な水中信号検出が可能であることを示した。

3-160

傾斜センサの静特性を基にした模擬出力による傾斜角判別システムの応答評価

○下尾浩正（佐世保工業高等専門学校）・南部幸久（有明工業高等専門学校）・寺村正広（佐世保工業高等専門学校）

自然災害による物体の転倒防止には，傾斜角の高速検知が有効と考えられる。本研究では，光学式傾斜センサ部とニューラル比較器を用いた傾斜角判別システムの応答性能を，実使用条件に基づく方法で評価した。従来のパルス入力による評価は実使用を反映しないため，傾斜センサ部の静特性を計測し，ファンクションジェネレータで模擬電圧を出力することで傾斜角の高速変化を再現した。−5.0°から＋5.0°までの傾斜角変化を周期10.0 µsから2.0 µsまで段階的に入力し，論理信号出力を観測した結果，2.5 µsまで正しく判別可能であり，応答限界は2.5 µs付近にあると推定された。今後は応答限界の要因解析と転倒防止機構との連携実験を進める予定である。

3-161

形状記憶合金膜アクチュエータの面内初期伸長のためのSU-8サポート機構の形成

◎飯野嬉優・長坂慶大・峯田 貴（山形大学）

面内動作型SMA膜アクチュエータと接合して面内初期伸長することを目指し、SU-8製サポート機構の形成に取り組んだ。異なる最大ひずみを生じる複数のばねパターンを設計し、所定の伸長時に接触するストッパーを設け、各ばねパターンを14個直列に配列して、SU-8リソグラフィおよび基板からの剥離により作製した。合計2910 μm(1ばね当たり208 μm)伸長したところ、最大ひずみが5～6％ではばねが破断したが、4％程度は破断しないことがわかった。最大ひずみ4％程度のばね構造をアレイ状(7×7)に配置したサポート機構を作製し、同様に伸長挙動を評価した結果、所定の伸長量1400 μm(1ばね当たり200 μm)で個々のばねが均等に伸長し、また、ストッパー接触後にばねの剛性が上昇することを確認した。

3-162

円筒リソグラフィ手法によるチューブ型多軸フォースセンサ機構部への配線形成

◎今野竜之介・滝口創太・峯田 貴（山形大学）

血管内等に挿入するガイドワイヤ先端への接触力検出を目指し、チューブ型多軸フォースセンサの構造部と薄膜金属配線の円筒リソグラフィによる形成に取り組んだ。平板フォトマスクを用いて中心角±45°範囲の露光を繰り返し，5 μm厚のSU-8ビーム構造と，外力によるビームのひずみを個別に検出する6～8 µm幅の薄膜Crひずみ検出用抵抗配線、Au/Crコンタクトパッド部、およびCu/Cr導通配線を形成した。また、円筒面への50～60 µm厚のSU-8に平板フォトマスクを用いたリソグラフィにおいて、入射角50度付近までの円筒面に対するSU-8の側壁の角度は、SU-8の屈折率1.67に近い値になることを確認した。

3-163

絶縁層の硬度変化におけるMIM型プラズモンセンサの感度特性

◎川原奏風・松谷貴臣（近畿大学）・村井健介（産業技術総合研究所）

本研究では、金属-絶縁体-金属（MIM）構造を用いた表面プラズモン共鳴（SPR）圧力センサにおいて、絶縁層（I層）の機械的強度が感度特性に与える影響を評価した。I層として熱硬化型シリコーンゴムにシリコーンオイルを混合し、その比率（1:1:3, 5, 8）を変えたデバイスを作製した。加圧実験の結果、オイル配合比の増加に伴いヤング率が低下し、圧力に対する膜厚変化率（感度）が向上することが確認された。本結果は、センサ形状を変更せず、材料配合比の調整のみで感度や測定レンジを制御可能であることを示しており、用途に応じた柔軟なセンサ設計を可能にする。

3-164

初期ひずみを印加した伸縮性ナノシート一体型静電アクチュエータの作製

◎芹澤 快・森 和哉（豊橋技術科学大学）・斎藤優人・藤枝俊宣（東京科学大学）・權 益賢・崔 容俊・野田俊彦・澤田和明・髙橋一浩（豊橋技術科学大学）

本研究では、伸縮性ナノシート一体型 MEMS 静電アクチュエータの低電圧駆動を目的として、SBS ナノシートへの初期ひずみ印加の有効性について検討した。自立した SBS ナノシートを伸長させた状態で犠牲膜のポリビニルアルコール（PVA）へ接着し、上部電極のパターニングを行った。初期ひずみを約 8.1 % 印加したデバイスを作製し、駆動特性を評価した。その結果、無ひずみデバイスでは駆動が確認されなかったのに対し、ひずみ印加デバイスでは、60Vから駆動が確認され、160 V 印加時に深さ方向へ 約 78.6 µm の駆動が確認された。また、一部において SBS ナノシートの膜厚変化が確認された。以上より、初期ひずみがデバイスの低電圧駆動に有効であることを示した。

3-165

低弾性率材料を用いた大変形バルーン特性を活かした圧力駆動バルーンアクチュエータ

◎岡 大智・堀 祐登・小西 聡（立命館大学）

本研究では、低弾性材料を用いた大変形バルーンを開発し、圧力駆動バルーンアクチュエータに搭載した際の駆動特性の評価を行った。本研究に用いるアクチュエータはバルーンの膨張量を力変換機構により屈曲力へ変換しているため、バルーンの膨張量が重要である。そこで、先行研究において使用されていたPDMSよりもヤング率の低いEcoflexを使用することにより、大変形バルーンを実現した。次に、製作した大変形バルーンをアクチュエータに搭載し、印加圧力を固定した際の各変位におけるデバイスの発生力測定を行った結果、デバイスの最大作用変位が増加し、PDMS製バルーンよりも高位置の対象に力を与えることが可能であることが確認できた。

3-166

SAE-MEMS共振器の解析環境に関する研究

◎得能京介・曽野記生（立命館大学）・土屋良重（サウサンプトン大学）・山根大輔（立命館大学）

高度な情報処理を行うAIチップの消費電力低減に向けた研究開発が近年急速に進んでいる。MEMS/NEMS分野では微小な非線形素子を用いた物理リザバーが提案されており、集積化技術によるAIチップ応用が期待されている。MEM/NEM振動子の電気的な非線形制御技術として、本研究では荷電処理不要な自己組織化エレクトレット（SAE）に着目し、振動子の非線形性制御応用を目指す。本研究では、SAE-MEMS共振器の解析環境を構築し、解析結果からSAEの表面電位が増大するとともに共振周波数に非線形性が現れることを確認した。以上より、SAE-MEMS共振器の設計に向けた見通しを得た。

3-167

磁性流体を用いた端面反射型ヘテロコア光ファイバSPRセンサの磁場応答特性

◎花田颯人・西山道子・Banerjee Deepro・阿部孝明（創価大学）

本研究では、磁性流体を用いた端面反射型ヘテロコア光ファイバSPR磁場センサを提案し、その磁場応答性を実験的に評価した。コア径50 μmのマルチモード光ファイバとコア径3 μmのシングルモード光ファイバを融着したヘテロコア構造を採用し、側面及び端面に金薄膜を成膜することでSPRセンサを構築した。ヘテロコア部周囲に磁性流体を封入し、0~12 mTの磁場を印加した結果、波長750 nm付近におけるSPR吸収の変化および磁場強度に依存した光損失の減少が確認された。最大12 mTの磁場印加に対し約1.03 dBの変動が得られ、再現性のある時間応答も観測されたことから、本センサの磁場検出への有用性が示された。

3-168

交差アーチ構造によるヘテロコア光ファイバ加速度計の多軸化の検討

◎廣瀨篤紀・渡辺一弘・西山道子（創価大学）

近年，地震等の自然災害による構造物の倒壊を防ぐため，損傷を早期検知するための構造ヘルスモニタリング技術が提案されている．我々は，構造ヘルスモニタリングに向けたセンサの1つとして，耐環境性に優れたヘテロコア光ファイバによる加速度計を提案する．本稿では，従来の形状と比較して構造的により安定する，交差アーチ構造を用いたヘテロコア光ファイバ加速度計を提案し，感度多軸化の検討を行う．実験から，提案加速度計の構成は単軸時と比較して大きく構造を変更することなく，感度の3軸化が可能であることが確認された．

3-169

ラングミュア・ブロジェット膜作製装置向けMEMS表面張力計の開発

○村上修一・柏木行康・筧 芳治・金岡祐介・小栗泰造（大阪産業技術研究所）

近年、ラングミュア・ブロジェット膜（LB膜）膜は、高い均一性、分子配向性、最少の材料で表面を被覆できる物質効率の高さなどの特長を有することから、幅広い材料科学分野でさかんに研究されている。LB膜は、水面に膜材料である両親媒性分子を展開した後、せき板で膜を圧縮し緻密な単分子膜を得る。この際に表面張力をモニタする必要があるが、表面張力計の測定子のサイズが大き過ぎると製膜の妨げになることもあり、逆に小さ過ぎると感度が不足する問題を抱えている。本研究では、MEMS技術を使ってSi片持ち梁上に歪み抵抗素子を、更に水面と接触する同梁先端部にフィン形状の測定子を形成して、表面張力を電気抵抗変化として高感度に検出する小型表面張力計の開発を行ったので報告する。

3-170

PDMSダイアフラムを用いた能動型触覚ディスプレイの形成および動的特性の評価

◎山﨑孝太朗・宍戸道明（鶴岡工業高等専門学校）・峯田 貴（山形大学）・徐 嘉楽（鶴岡工業高等専門学校）

触覚受容器メルケル小体の閾値を超える高出力の触覚ディスプレイを目指し、PDMSダイアフラムを用いた触覚ディスプレイを作製し、動作特性の評価を行った。作製したデバイスは、PDMSダイアフラムの破断や剥離が発生せず、高い歩留まりで良好な触覚ディスプレイを形成することができた。印加圧力10 kPaでは、130 μmの発生振幅を得ることができ、40 kPaでは、280 μmまで振幅が増加し、触覚受容器メルケル小体の知覚限界を超える振幅が得られることがわかった。また、複数のピンを同時に個別動作させられることを確認し、振動刺激による複雑な点字の提示も可能であることを示した。

3-171

フレキシブル基板の多重巻きを用いた体腔内MRIプローブ

◎竹谷航大・鶴岡典子・芳賀洋一（東北大学）

本研究では、フォトリソグラフィにより作製した単層・多層フレキシブル基板をチューブに接着・巻き付け、多重に巻くことで多層化するための装置および手法を提案した。この手法を用いて電子部品を実装した体腔内MRIプローブの試作を行った。本デバイスはカテーテル等の先端に搭載し、体内深部でNMR信号を受信することで、通常の MRI 装置では撮像困難な血管内の撮像を行う。巻きつけ手法の性能として径0.3 mmまでのチューブに対し、数µm以上の隙間や剥離なく、定量性良く円形に近い巻き付けが可能であることを確認した。MRIプローブの試作では巻き付け手法を用いることで、層間接続を伴う多層構造の形成、電気回路の小型化ができた。

3-172

Numerical Analysis of 3D Bulk Chiral Metamaterials Based on Helical Resonators

◎Zhen Liu・金森義明（東北大学）

We numerically investigate the optical characteristics of a bulk 3D chiral medium composed of metallic spiral resonators randomly dispersed in a dielectric matrix. Addressing the angular anisotropy inherent in conventional periodic metamaterials, this study utilizes full-wave simulations coupled with a statistical averaging method to evaluate the macroscopic response of the disordered system. The results demonstrate that the intrinsic chirality of the individual resonators is preserved, enabling significant optical activity despite the random orientation. Crucially, the observed polarization control capabilities are isotropic and independent of the incidence angle. These findings provide a theoretical basis for realizing alignment-free terahertz polarization control devices.

3-173

MACEによるSiナノワイヤーを用いた液体輸送表面の作製及び評価

◎風間李子・小野崇人・戸田雅也（東北大学）

本研究では，エネルギー変換素子への応用を目指し，Si基板上への自律的な液体輸送機能の付与を検討した．金属援用エッチング（MACE）を用い，Si基板表面を深さ約60µm程垂直にエッチングすることで，高い比表面積を有するナノワイヤー構造を形成した．さらに，ピラニア溶液による化学修飾で表面を水酸基とし，超親水性を付与した．作製したSi基板端部を水面に接触させた結果，ナノワイヤー間隙を流路とする毛細管現象が発現し，動力を必要としない水の吸い上げを観測した．本成果は，液体の移動に伴う電荷移動を利用した発電素子など，自立駆動型デバイスの基盤技術への応用が期待される．

3-174

振動センサによる野生動物の活動検知の試み

◎二宮 啓（産業技術総合研究）

高精度な振動センサ（例えば地震計）は、地震動や自然・人間活動由来の様々な微小な振動を計測することが可能である。本研究では、地盤を伝播する振動に着目し、山間部における野生動物の検知の可能性について検討した。鹿児島県霧島市の山間部に地震計およびトレイルカメラを設置し、同時観測を実施した結果、動物の出現時刻に対応して振動が観測される事例を確認した。観測された振動すべてが動物由来と断定することは難しいが、パワースペクトル密度の時間変化から、20-40Hz帯において夜間（特に日の入りと日の出の時間帯）に振動レベルが増加する傾向が確認された。これらの結果は、人間活動とは異なる振動成分が含まれている可能性を示唆しており、振動センサを用いた野生動物活動の受動的評価への応用可能性を示唆した。

3-175

経鼻挿入可能な超音波プローブのための圧電微小超音波トランスデューサの基礎検討

◎長屋育恵・宮口 裕・吉田慎哉（芝浦工業大学）

本研究では，心房細動による左房内血栓の診断に用いる経鼻的に挿入可能な経食道エコーの実現を目指し，超音波プローブに適用可能なpMUTデバイスの試作・実現可能性の検討を行った．目標仕様を満たすpMUTリニアアレイを設計，超音波シミュレーションにて超音波ビームの評価，デバイスの試作を行った．試作デバイスの振動解析を行った結果，共振周波数は約15.5 MHzと設計値（7MHz）を上回り，さらに素子間でのクロストークの発生が確認された．要因として，共振周波数については加工誤差やPZTの残留応力，クロストークについては素子間の機械的・電気的結合などが考えられる．クロストークの対策としては，素子分離構造などを設けることが有効と考えられる．

3-176

ヘテロコア光ファイバを布素材に組み込んだウェアラブルセンサによる脈波・呼吸の同時計測

◎小林優斗（千葉工業大学）・西山道子（創価大学）・小山勇也（千葉工業大学）

In this study, we developed a wearable sensor incorporating a heterocore optical fiber into fabric material for minimally invasive and unrestricted physiological measurement, enabling simultaneous measurement of pulse waves and respiration. When the fabric sensors were attached to the wrist and elbow and measurements were taken at rest, it was confirmed that pulse wave propagation time could be calculated from the pulse waveform. Furthermore, synchrony was observed between the optical loss changes in the pulse wave and the temperature changes caused by respiration, indicating the potential to estimate the timing and frequency of respiration solely from pulse wave measurements. This method is expected to be applied to simple vital sign measurement using garment-type sensors.

3-177

緩曲面への回転放物面鏡投影露光リソグラフィ

○堀内敏行・岩崎順哉・小林宏史（東京電機大学）

緩曲面に簡便安価に200～500μmの大パターンを、対向回転放物面鏡光学系を用いて平面レチクルから投影露光で一括転写する技術を開発している。小型電子機器筐体や蓋の内面などの屈曲面への配線や電極の形成、屈曲面にぴったりフィットするヘルスモニタやその付属部品製作への応用などを目指している。本報では、解像度への影響要因とプラスチックスプーン面への密集周期パターンの形成結果について報告する。適用した光学系には収差があり、レチクルの照明方向に依存して像形状が歪んだりぼけたりするが、コリメート光で一方向からのみ照明する工夫により、緩曲面に線幅200μm以下の密集パターンを形成可能であることを実証した。

3-178

間欠駆動型CPUオンチップ化のための電圧制御CMOS発振器の設計

◎井上颯士・佐藤大樹・横式康史（青山学院大学）

エナジーハーベスティングによる低電力の電源でも駆動できる間欠駆動型CPUのオンチップ化に向けて、チップ上で動作するCMOS発振器を設計した。
発振器の仕様は、周波数が5 MHz、振幅が1.8 V_p-pであり、低消費電力設計を考慮した。発振回路は、インバータを三段接続したリング発振器であり、電圧制御による周波数可変機能を付加した。周波数制御の方式は、バラクタの容量を変化させる方式と、インバータの電源に接続されたMOSトランジスタにより電流を制限する方式の二種類を設計した。
制御電圧に対する発振周波数やデューティー比について、温度条件を0, 25 ,50 ℃としてコーナー解析を行った。バラクタによる周波数制御より、電流制限MOSによる周波数制御の方が、個体差や温度による変動があっても所望の周波数を出力しやすいこと等を確認した。

3-179

新型熱電発電素子に関する間欠駆動動作のための特性評価

◎鎌田悠貴乃（青山学院大学）

本研究で使用した新型熱電発電素子は導電性熱電発電素子の一種であり、pn-ドープ単層カーボンナノチューブ(SWCNT)膜から作られている。本素子からは数µWという低電力しか供給できず、一般的な回路を駆動する際には昇圧回路が必要となる。昇圧を行うと負荷側に流れる電流が少なくなるため、一次側にどの程度の電流を供給できるかが重要である。新型熱電発電素子を利用した間欠駆動システムの構築を今後行うため、本研究では新型熱電発電素子の大きさと得られる電流の関係を調査した。その結果について報告する。

3-180

低しきい値MOSFETを用いた漏れ電流抑制回路の検討

◎前田 薫・佐藤弘季・佐藤大樹・横式康史（青山学院大学）

現在、IoT機器が社会で広く利用されるようになってきているが、エナジーハーベスタを用いた場合、得られる電力が限られるため、消費電力の大きい回路を駆動することは困難である。本研究では、デジタル回路の消費電力を大幅に抑制可能なDynamic Leakage Suppression Logic（DLSL）に着目し、漏れ電流を抑制しつつ低電圧で稼働可能な回路の設計を目的とする。本稿では、漏れ電流抑制用MOSFETを低しきい値MOSFETに置き換えた回路の設計および評価を行った。電源電圧300 mVの低電圧条件下において動作可能であり、待機時の低リーク特性を維持しつつ、通常のMOSFETを用いた場合と比較して論理遷移時間が大幅に短縮されることを確認した。

3-181

周辺回路接続のためのタイマ回路と間欠駆動型CPUの改良

◎山上 椿・井上颯士・横式康史（青山学院大学）

我々は一定時間ごとにキャパシタから電力を供給する間
欠駆動型の電源に適したCPUとして、間欠駆動型CPUの
研究を行っている。間欠駆動型のCPUでは、1度に一命
令しか実行できないため周辺回路を動かすための仕組みが
必要である。先行研究ではその動作を行うために、CPUの
プログラムから動作するタイマ回路を試作した。本研究
では試作後のタイマ回路の評価と、CPUのプログラムから
タイマ回路の駆動時間を変更可能にした結果を報告する。

3-182

Binary Neural Network回路のMax pooling層の設計

◎岡島明宏・横式康史（青山学院大学）

低消費電力な機械学習回路によるセンサ情報処理を目的として、Binary Neural Network（BNN）の回路実装に関する検討を行った。BNNは重みを1ビットで表現でき、ハードウェア実装との親和性が高い。本研究では、CNNベースBNNモデルの構成要素であるmax pooling層に着目し、そのデジタル回路実装を行った。TensorFlowおよびLarqを用いてMNISTデータセットの手書き数字分類タスクの学習を行い、得られた重みをVerilog HDLで記述した回路に反映した。テストベンチによるシミュレーションおよびFPGA実装により、学習結果と同等の動作が得られることを確認した。さらに、0.18µm CMOSプロセスを用いた回路レイアウトを設計し、試作チップの製作を行った。今後は、試作チップの評価および他層への展開を進める予定である。

3-183

IEEE 802.15.4実装のためのR-2R Digital Analog Converter及び制御用デジタル回路

◎中山幸翔・横式康史（青山学院大学）

本研究では、小型デバイスにおける超低消費電力無線通信の実現を目的とし、変調部に用いるDACおよびその制御用デジタル回路を設計・試作した。R-2Rラダー構成の6bit DACを用い、MUXにより出力を制御することで、0.1µs毎に電圧を変化させハーフサイン波を生成した。デジタル回路はVerilog HDLで記述し、入力ビットをI相・Q相のチップ列に変換してDACを制御することで、O-QPSK変調に対応する正弦波出力を実現した。本回路は1Mchip/sのチップレートを達成し、ZigBee規格を満たすことを確認した。

3-184

間欠駆動回路のためのディクソン型チャージポンプ昇圧回路の検討

笠原舶斗・○横式康史（青山学院大学）

先行研究では効率の良いスイッチドキャパシタを用いたチャージポンプの回路について検討を行ったが、複数のクロックの位相を合わせる必要があり、精度の高いクロック源やPLLなどによる位相制御も使用環境によっては必要となる。間欠駆動電源回路では、低消費電力化のためできる限り入力段で動作させる回路は少なくしたい。そこで、本研究では簡単な回路構成で実現できるディクソン型チャージポンプを用いて間欠駆動動作に適した回路を設計できるかどうか検討した。

3-185

Zigbeeの信号変調に用いるノイズ低減フィルタの設計

◎圖子颯大（青山学院大学）

本研究では、数ミリ角の小型センシングデバイス実現を目的に、IEEE 802.15.4（ZigBee）送信部の変調回路におけるDAC後段ローパス・フィルタの設計を行った。エナジーハーベスティングを用いた間欠駆動を想定し、低消費電力化のため受動型4次RCローパス・フィルタを採用した。DAC出力直後に配置することで量子化ノイズや帯域外成分、ミキサ後段のノイズ折り返しを抑制した。遮断周波数を31 MHzに設定し、高周波ノイズ低減と小型レイアウトの両立を確認した。

3-186

ペロブスカイト太陽電池向け間欠駆動電源回路の構築

◎浅野良成・横式康史（青山学院大学）

ペロブスカイト太陽電池は低照度でも発電を行うことができるが、低照度で得られる電力は微小なものである。微小な電力を効率的に利用するためには低消費電力の電源回路が不可欠である。そこで本研究では、発電された電力を一度蓄積し、必要時のみ負荷へ供給する間欠駆動型電源回路に着目し、低消費電力の昇圧DC/DCコンバータを用いて回路を構築した。試作した回路に対して基礎動作の検証を行った。

3-187

光エナジーハーベスティング向けクロック制御型間欠駆動電源回路の提案

◎佐藤大樹・横式康史（青山学院大学）

IoT機器の省電力化に向け、太陽電池とキャパシタを用いた低消費電力なクロック制御型間欠駆動電源回路を提案する。本回路は最大電圧判定やタイミング制御などで構成され、論理素子にはリーク電流を抑制するDynamic Leakage Suppression Logicを採用した。0.18μm標準CMOSプロセスを用いたシミュレーションの結果、静的状態で約300 pA、平均消費電流3 nAという極低消費電力を達成。3.0 V～2.0 Vの放電区間での正常な間欠動作を確認し、微弱電力の効率的な利用可能性を実証した。

3-188

マルチウェル軸索アレイデバイスを用いたヒト無髄神経軸索束の刺激誘発応答評価

○齋藤淳史・吉田映子・中園 聡（電力中央研究所）

時間変化する低周帯（主に1 Hz～100 kHz）の強い電磁界は、誘導電界を介して神経系に刺激作用を及ぼすことが知られている。しかし、低周波電磁界に関する国際的なばく露ガイドラインの生物学的根拠である「刺激閾値」に関しては科学的な不確かさが指摘されており、更なる知見の蓄積が求められている。我々はこれまでにヒトの痛みに関わる刺激閾値の解明を目標に、ヒトiPS細胞由来感覚神経細胞を用いて電気刺激に対する誘発応答を精密に評価できるマルチウェル軸索アレイ（MAA）デバイスを開発した。本発表では、MAAデバイス内で構築されたヒト無髄神経軸索束に対して電気刺激を印加することで得られる誘発応答の特性について紹介する。

3-189

脳オルガノイド結合界面の細胞外電位計測

◎坂本虎之介・吉田悟志（九州工業大学）・田中泰圭（福岡大学）・安田 隆（九州工業大学）

2個の脳オルガノイドの結合界面で起こる電気活動の計測を可能とする手法を提案した。微小電極アレイおよび貫通孔を搭載した窒化シリコン膜を作製し、膜を挟んで腹側前脳オルガノイドと背側前脳オルガノイドを接触培養し、脳アセンブロイドを構築した。比較のために各脳オルガノイドを電極面に単独培養したサンプルを別途用意し、細胞外電位計測を実施した。主に興奮性ニューロンで構成される背側前脳オルガノイドは単独では極めて活発な活動を示したが、主に抑制性ニューロンで構成される腹側前脳オルガノイドと結合することで、脳アセンブロイドは活動がある程度抑制され、規則的なバースト発火を示すようになった。

3-190

in vivo動物実験用小型埋め込みバイオインターフェースシステムの研究

◎池上将平・坂田篤典・齋藤優人・徳田 崇（東京科学大学）

近年、動物実験は生命科学や医療研究において重要な役割を果たし、特にin vivo (生きたままでの)動物実験は、生体内での実際の反応を観察するために不可欠な手法とされている。我々は、光照射、光計測、電流刺激、および電位測定の機能を有するin vivo動物実験用デバイスの開発を目指している。このデバイスは，小型かつワイヤレスで動作するマイコン制御デバイスであり，低消費電力で長時間利用できるものを目指す。今回、デバイスプロトタイプの作製とコア機能である電流刺激回路の設計を行った。

3-191

光駆動完全埋め込み型連続血糖値センサの単一チップ集積化

◎川瀬大輝・板敷祐斗・齋藤優人（東京科学大学）・横式康史（青山学院大学）・德田 崇（東京科学大学）

糖尿病患者の健康・病態管理のためには日常の血糖測定が重要である。血糖測定の連続血糖測定（CGMS）において、従来の経皮型デバイスは皮膚貫通部における感染症リスクが課題であった。我々は、その課題を解決するべく、超小型太陽電池による光電力伝送を用いた完全埋め込み型CGMSの実現を目指している。今回、光給電・計測・無線送信機能を統合したCMOSチップを試作・評価した。評価実験においては、模擬電流に対して無線通信によるデータ受信を行い、電流値と出力カウント値の明確な相関を得られ、動作に成功した。

3-192

人工腸管デバイスの管形状制御による液体輸送評価

◎加藤郁人・簗瀬裕太・小西 聡（立命館大学）

我々は、圧力駆動アクチュエータを内蔵した開閉可能な人工腸管デバイスを開発し、さらに可動吸盤アレイを実装することによりデバイスに対して押圧・引張変形を付与可能とし、腸管の蠕動運動を模倣した。蠕動運動は、腸管内における薬物の移動および滞留挙動に影響を及ぼすため、本研究では、可動吸盤により模倣した蠕動運動下におけるデバイス内液体輸送特性を評価した。まず、単一吸盤対の移動による液体移動量を評価し、複数の吸盤を配置する際の吸盤の移動量および配置間隔を決定した。次に、複数の吸盤対を連鎖的に移動させることにより、液体が隣接する吸盤へ引き渡されることを確認し、蠕動運動を模倣した液体輸送が可能であることを示した。

3-193

細胞画像解析による脂肪滴サイズ推定への深層学習の適用

◎宮川侑己・尾仲耕治・小寺俊介・小西 聡（立命館大学）

近年、生活習慣病の予防や対策として脂肪細胞を用いた評価が行われている。本研究室では、細胞画像解析を用いた脂肪細胞評価の自動化に関する研究を行っている。本研究では、従来のルールベース型画像解析手法に対して、深層学習を用いた脂肪滴サイズ計測プログラムを構築し、評価を行った。物体検出モデルにはYOLOXを用いた。脂肪細胞画像に対して転移学習を行い、検出器を作成した。手動計測および従来手法との比較の結果、本手法は輪郭の明瞭な脂肪滴を選択的に検出でき、手動計測の結果に近い値を示した。本手法は学習データの調整により、脂肪滴サイズ計測が可能であると考えられる。

3-194

フィルタフリー波長センサを用いたグルコース水溶液の糖度特性評価

◎島田隼虎・Mclaren Ludan Anak Bada（長野工業高等専門学校）・權 益賢・崔 容俊・澤田和明（豊橋技術科学大学）・秋山正弘（長野工業高等専門学校）

果物の糖度測定には糖度計を使うのが一般的であるが、この方法では果物の一部の糖度を測定することしかできない。しかし、果物は場所によって糖度が異なることがあり、果物の糖度分布を測定できる技術が求められている。そこで本研究ではイメージ信号を取得可能なフィルタフリー波長センサアレイのうち、1つのセンサのみで糖度の異なる水溶液の測定を行い、フィルタフリー波長センサを用いた糖度測定の可能性を検討した。糖度の異なる試料に近赤外線を照射し、その透過光を測定することで、糖度とセンサの測定値である比率の相関関係を求めた。糖度と比率には非常に高い相関関係があり、果物全体の糖度分布を測定することにつながる成果が得られた。

3-195

二つの匂いセンサを用いた方向検出

◎志村匠音・岡田 陽・淀 優介・滝沢善洋（長野工業高等専門学校）・澤田和明（豊橋技術科学大学）・秋山正弘（長野工業高等専門学校）

本研究では、地雷探知への応用を目指し、生物の鼻の構造を模した二つの匂いセンサによる方向検出システムを検討した。3Dプリンタで作製した治具に、櫛形電極にポリアニリンを塗布した匂いセンサを左右に配置し、アンモニアガスに対する応答開始時間の差（差分時間）を指標として方向検知を行った。実験の結果、角度の増加に伴い差分時間が増加する特性を確認した。特に30度から60度の中角度領域で感度が52.7ms/degと最も高く、0度から±75度の範囲において15度の角度分解能で識別可能であることを明らかにした。

3-196

近赤外分光センサを用いた廃プラスチックの分別手法の一考察

◎佐藤成浩・小林 匠・渡辺誠一（長野工業高等専門学校）

近赤外分光センサから得られた吸光度特性に対して，Savitzky-Golay法による二次微分処理を行うことで，プラスチックの厚みや不明瞭となったスペクトルのピークの識別性の向上を試みた．その結果，二次微分処理によって各サンプルの厚みによるピークの不明瞭さが改善され，ポリエチレンテレフタレートとポリスチレンについては特徴を抽出することができた．

3-197

混合溶液系を用いた緑色燐光電気化学発光素子の発光特性

◎上田楓葵・山口紗羅・槫松一樹・笠原崇史（法政大学）

イリジウム錯体はこれまで高効率有機発EL用の発光材料として広く研究されてきた。イリジウム錯体は配位子を変えることで発光色を変えることができ，特に，2-フェニルピリジン（ppy）配位子を持つものは代表的な緑色燐光材料である。近年，電気化学発光（ECL）素子が注目されている。従来，Single ECL systemsと呼ばれる方法が用いられてきたが，我々はMixed ECL Systemsの検討を進めてきた。本研究では，発光性分子にppy配位子を持つイリジウム錯体を，酸化還元メディエーターにトリアジン誘導体を用いた溶液の発光特性を評価した。その結果，200 cd/m² を超える輝度を観測した。この値はこれまでに報告された緑色燐光ECL素子で最も高いものであり，Mixed ECL systemsが緑色燐光ECL素子の高輝度化に有用であることが明らかになった。

3-198

くし電極を用いた電気剝離シートによるセンサ簡易脱着手法

劉 桐楊・碓井 隆・○李 永芳（東芝）

インフラモニタリングでは、センサーの取り付け・取り外しを容易にすることが重要である。従来用いられる粘着テープは保持力が高い一方、取り外し時に残留物が生じる問題がある。
本研究では、電気剥離シートとくし電極フィルムを組み合わせた導電剥離サンドイッチ構造を提案する。本構造は非導電体表面でも通電により粘着力を大幅に低下させ、初期粘着力の約1/3まで低減できる。これにより、センサーを安全かつ効率的に取り外すことが可能となる。

3-199

対称型Dynamic Leakage Suppression Logicインバータの提案

◎佐藤弘季・前田 薫・佐藤大樹・横式康史（青山学院大学）

エナジーハーベスタによるIoT機器の駆動を実現するためには、デジタル回路の低消費電力化が必要となる。電流制限MOSFETをデジタル回路のスタンダードセル内に追加し、論理回路自体の消費電力を低減することで大幅な低消費電力化を達成する手法がある。本研究ではDynamic Leakage Suppression Logic (DLSL)回路を改良した対称型のDLSLインバータについて報告する。これは小型通信機器に搭載するCPUやデジタル回路向けの低消費電力論理回路実現につながるものである。チャネル幅Wを500 nm、チャネル長Lを180nm, 温度Tを27 ℃、VDDを0.2 Vにしたとき、INVの定常状態の消費電力の平均値は633 fW、DLSL-INVは134 fWとなったが、提案回路では58.5 fWとなった。

3-200

MEMSマルチモーダルセンサを用いた近接・接触・離脱過程の動的同時計測

◎髙橋瑞樹・中村眞子・安部 隆・寒川雅之（新潟大学）

本研究では、MEMS技術を用いて温度、力、光の3つの異なるモダリティを同一チップ上で同時に測定可能な小型触覚センサを開発した。温度・光・力それぞれの検出素子のレイアウトと作製プロセスを検討し、同一箇所での動的なマルチモーダル計測を実現した。センサを加熱保持した状態で対象物の近接・接触・離脱試験を行った結果、対象物の熱特性に応じた温冷感、接触時の静止保持状態、および接近時の反射光による近接距離の変化を、各素子の抵抗変化として同時に検出することに成功した。本センサにより、ロボット等におけるより高度で正確な把持制御への貢献が期待される。