日本電波工業とJAXA、ツインセンサ方式でアウトガスの計測精度を上げる「Twin QCM」を共同開発

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日本電波工業と宇宙航空研究開発機構(JAXA)は2017年3月10日、プラスチックや接着剤といった宇宙用材料などから出るガス(アウトガス)を真空状態で計測する新システム「Twin QCM(Quartz Crystal Microbalance:水晶振動子式微小天秤)」を共同開発したと発表した。

アウトガスの計測方法としては従来、水晶振動子センサによるQTGA計測法が使われてきた。水晶振動子の電極に物質が付着すると、その質量に比例して周波数が低下する性質を利用した計測法だ。参照用センサと計測用センサの差分を見てアウトガスの付着量を計測。センサ温度を制御して物質を付着・離脱させることで、物質の特性を調べてガスの種類を同定していた。

Twin QCMは、1枚の水晶振動子センサ上に参照用電極と計測用電極を設置するツインセンサ方式を採用。従来のセンサでは参照用センサと計測用センサをそれぞれ用意していたために、2つのセンサ間に特性差や温度差のバラつきが生じて高精度の計測が難しかった。ツインセンサ方式を採用したことで、従来の計測法よりも精度・安定度の面で上回ると期待している。

今後は、日本電波工業が国内外の宇宙開発機関や関連企業向けにTwin QCMを販売。アウトガスによる汚染(コンタミネーション)を抑制するためにアウトガス計測のニーズがある半導体や建材メーカーなどにも展開していく計画だ。
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