Development of microsensors for subsurface microsensing

开发用于地下微传感的微传感器

• 批准号: 09305068
• 负责人: NIITSUMA Hiroaki
• 金额: $ 23.42万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A).
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09305068/
• 关键词: MEMS; Microsensor; Optical Accelerometer; Capacitive Accelerometer; Optical yhdrophone; FBG; Radon sensor; Microsonde; マイクロセンサ; 地下マイクロセンシング; 加速度センサー; 光干渉型振動計; シリコンプロセス; マイクロマシニング; 弾性波センサー

1. Development of silicon capacitive accelerometer : We fabricated silicon capacitive micro accelerometers with a size of 9mmX5mmX2mm. The accelerometer had sufficient response up to 1KHz. The sensor and electrical circuit were packaged into a micro sonde and tested in mini-field.2. Development of optical accelerometer : A pure-passive optical accelerometer was fabricated. The sensor worked well at the frequency lower than 1kHz3. Development of optical hydrophone : Optical hydrophones were fabricated. The hydrophone uses interference at the end of fiber. The hydrophone had ability to detect signals in a water tank4. Fiber grating sensor : We investigated a method to create fiber Bragg grating on a fiber. A fiber sensor for a temperature compensation of a tidal wave detector was successfully fabricated with a resolution in the order of 0.001 degree-C.5. Development of Radon sensor : Miniaturized radon sensor with a sintilator and cathode was fabricated at the end of optical fiber. This sensor had ability to detect alpha-ray from standard source.

1.硅电容式加速度计的研制：我们制作了硅电容式微型加速度计，尺寸为9mmX5mmX2mm。加速度计在高达 1KHz 的频率下具有足够的响应。将传感器和电路封装在微型探空仪中并进行微现场测试。 2．光学加速度计的研制：制作了纯无源光学加速度计。该传感器在低于 1kHz3 的频率下工作良好。光学水听器的开发：制造了光学水听器。水听器利用光纤末端的干扰。水听器能够检测水箱中的信号4。光纤光栅传感器：我们研究了一种在光纤上创建光纤布拉格光栅的方法。成功制作了用于潮汐波探测器温度补偿的光纤传感器，其分辨率约为0.001°C.5。氡气传感器的开发：在光纤末端制作带有闪烁器和阴极的小型氡气传感器。该传感器能够检测来自标准源的α射线。

项目成果

M.Nishizawa, H.Niitsuma and M.Esashi: "Miniaturized downhole seismic detector using micromachined silicon capacitive accelerometer"Proc.SEG 2000 Annual Mtg.. (CDROM). (2000)

M.Nishizawa、H.Niitsuma 和 M.Esashi：“使用微机械硅电容式加速度计的小型化井下地震探测器”Proc.SEG 2000 年年度 Mtg.. (CDROM)。

Asamuma H.,Miyazawa H.,Niitsuma H.,and Esashi M.: "Optical interference type micro hydrophone fabricated by micromachining"SEG Expanded Abstracts. (in-press). (2000)

Asamuma H.、Miyazawa H.、Niitsuma H.、Esashi M.：“通过微加工制造的光干涉型微型水听器”SEG 扩展摘要。

新妻: "地下マイクロセンシング技術,2-7"超音波テクノ. 12(8). 2-7 (2000)

Niizuma：“地下微传感技术，2-7”超声波技术 12(8) (2000)。

西澤,林,新妻,江刺: "マイクロマシニングによるシリコン容量型加速度センサの製作とその特性評価" 物理探査学会第98回学術講演会講演論文集. 101-105 (1998)

Nishizawa、Hayashi、Niizuma、Esashi：“微机械加工硅电容式加速度传感器的制作及其特性的评估”物理探索学会第 98 届学术会议论文集 101-105 (1998)。

Hirata K.,Niitsuma H.,and Esashi M.: "Fabrication and characterization of a downhole micro accelerometer using a fabry-pero interferometer"Proc. 5th Well Logging Symposium of Japan. W1-W9 (1999)

Hirata K.、Niitsuma H. 和 Esashi M.：“使用法布里-珀罗干涉仪的井下微加速度计的制造和表征”Proc。