細菌やウイルスの迅速で正確な検出は、非常に重要である。感染源由来のRNAやDNAを増幅検出するPCR (polymerase chain reaction) は、特異性が高く高感度であるが検出に時間がかかる。そこで我々は、PCR後の増幅DNAを短時間かつ簡便に検出する手法を開発した。本手法では、DNAが微粒子に結合することで微粒子の誘電泳動現象が負から正に変化することを利用し、そのDNA修飾粒子をDEPIM (dielectrophoretic Impedance measurement) により検出する。本研究では、微粒子に対するDNAの結合条件を変え、そのときのDEPIM応答の変化を調査した。

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私たちの研究室ではこれまでに、微粒子表面にDNAを修飾することによる誘電特性の変化を利用したDNA検出法を開発してきた。しかし、この手法では大きな誘電特性の変化を検出している事から微粒子表面に修飾するDNA量が多くなってしまうという問題点が存在している。そこで、本研究ではより小さな誘電特性の変化を検出可能なマイクロ流体デバイスを考案する事でDNA検出法の高感度化を検討した。検討には有限要素法による数値解析を用い、チャンバー内に配置した電極に電圧印加した時の微粒子のふるまいを誘電特性ごとに評価した。結果として、原理的には従来の5倍以上の感度でDNA検出が可能であることが分かった。

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本研究は，個人の味の嗜好性を推定するアルゴリズムに試飲を組み込むことによって，個人の持つ味嗜好性を視覚化することのできるアルゴリズムを提案するものである．「より好ましい食品の味は，最も好ましい食品の味に近い」という仮説をもとに，二者択一法による試飲・試食によって好みの味の食品を選択し，好みの順位を明らかにするアルゴリズムと味覚センサにより得られた味数値データを組み合わせることにより実現する．本アルゴリズムをプログラム化し， 92人のパネルを対象に実証実験を行い，その結果について述べる．本アルゴリズムを用いることによって，パネルがどの味質，味の強さを基準に好みの味を判断しているかが視覚化された．

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本研究では，表面プラズモン共鳴（SPR）センサを用いて代表的な爆薬であるトリニトロトルエン（TNT）の置換法による検出を行うため, ポリN-ビニルホルムアミドを用いたSPRセンサ表面の開発を行った. ポリN-ビニルホルムアミドに加水分解によりアミノ基，さらにコハク酸を用いてカルボキシル基を付与し，電荷のバランスを調整した．このポリマーをセンサ表面に自己組織化単分子膜を介して固定化し，非特異的な吸着を抑制することができた．このポリマーのアミノ基にTNT類似物質であるm-ニトロフェニル酢酸を結合し，置換法によるTNTの測定を行った．その結果，TNTの検出限界は0.9ppbとなった．

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分子インプリント吸着剤のガス分子選択性は、テンプレート分子に対して非常に高く有用であるが、立体構造中に固定された分子結合サイトの形によって応答は単一となり定性分析等には向かない。本研究では、圧電性により立体構造が歪む強誘電体に着目し、分子インプリント技術を導入して、ガス分子結合サイトを変形させ吸着剤の応答変化を得ることを目的とした。材料には有機強誘電体のPVDF (Poly vinylidene fluoride)とメタクリル酸をモノマーとしたMIPビーズ等を用いて、吸着剤は手法を変え数種類作成した。作成した吸着剤に高電場を印加する前と後での吸着特性を各々GC/MSで測定し、MIP化していない吸着剤と比較することで、各々の手法で作成した吸着剤の性能を評価した。

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背景：トマトの新鮮さ(鮮度)に関係する匂い物質がある人間は持っている五感の中で。嗅覚は一番鋭いから、トマト匂い物質によってトマトの新鮮さ（鮮度）に影響する。そして、トマトの高品質を持つために、匂い可視化技術による影響が有る匂い物質を検出したい。目的：鮮度に関係する匂い物質を可視化すること本研究では、蛍光物質と匂い物質間の相互作用による蛍光物質の蛍光変化によって匂いを可視化する。まず、トマトの鮮度に関係する匂い物質に対して、大きな蛍光変化を示す蛍光物質を選択する。そして、蛍光性ポリマービーズを用い、トマトの鮮度に関係する匂い物質を可視化した。

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生物は分子のサイズや官能基といった構造情報に基づいた脳の活性化パターンマップの違いによって匂いを認識している．そこで本研究では生物の匂い受容機構を模倣し，匂いを分子の構造によって分類することを目的として分子鋳型ポリマー(MIP)ビーズの作成を行った．さらに従来ガスセンシングに広く用いられている金属酸化物半導体ガスセンサよりも高速・高感度な匂いセンシングの実現に向けて，化学物質の存在による導電性物質間の距離の変化によって電気抵抗が変化し応答速度が速いデバイスであるケミレジスタによるセンサの開発を行い，分子鋳型ポリマービーズと組み合わせることによって匂いのセンシングを目指した．

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金属酸化物半導体型ガスセンサによるセンシングは，選択性が低いため特定のガスのみを検知することができず，湿度や温度などの環境雑音による影響を受けやすいといった欠点がある．そこで本研究では，特異結合性を有する分子鋳型ポリマー（MIP）ビーズを用いることで，ガス分子の選択的検知を可能とした．さらに，MIPに吸着したガス分子の加熱脱着を制御し，ガスセンサ応答の交流振幅変調を行い，応答の振幅からガス濃度を測定することでガスセンサ応答から湿度応答成分を分離し，環境雑音の影響を受けにくいガスセンサの開発を行った．

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粉砕処理では有害物質や粉塵の流出などの問題があるため，隔離された容器内での粉砕処理が理想的となる。この機構は磁気カップリングを用いて隔壁を隔てた動力伝達を行うことで実現されている。しかしながら，磁気カップリングは，機械式の伝達機構と比較して伝達力が小さい点に課題であり，小型で高伝達駆動力の磁気カップリングが望まれている。そこで，粉砕機用磁気カップリングの伝達力向上を目的として，永久磁石配列の影響を有限要素磁界解析を用いて検討した。目標とした磁気カップリングの基本モデルの最大伝達トルクは約139Nmであり，改良モデルでは約162Nmと17%のトルクを向上させることができている。

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　近年，温室効果ガスによる地球温暖化や化石資源の枯渇が問題となっており、これらの対策として電力の有効利用や省エネルギー化が急務となっている。省エネルギー化の1つとして変圧器などの鉄心材料にアモルファス磁性材料を適用することが挙げられる。アモルファス磁性材料は低鉄損であり優れた軟磁気特性を持っている。しかしながら、磁歪が大きいため加工すると応力により磁気特性が大きく劣化し、また飽和磁化が小さいため磁気飽和を起こしやすく、鉄心が大型化し重量が重くなるといった欠点がある。本研究では低磁歪・高飽和磁化アモルファス磁性材料の試作と磁歪評価を行った結果を報告する。

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　形状記憶合金は組成によって大きくNi-Ti系、Fe系、Cu系の3つに分類され、この中でもNi-Tiが最も広く応用されている。しかし、超弾性効果の応用が一般的で、生産量が限られている。そこで、著者らは、磁性に着目し、合金の応用範囲の拡大を目的に、形状記憶合金に磁性を付加させた強磁性形状記憶合金の開発を行ってきた。本論文では、強磁性元素から構成するFe-Ni-Co-Tiリボンを超急冷法を用いて試作して、磁気特性を測定した結果を報告する。

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近年、高性能永久磁石を利用したマイクロマシンの開発が盛んに行われるようになってきた。しかしマイクロマシン搭載用の微小永久磁石は加工精度を上げる必要があり、大きなブロックからの削り出しで製造されるため高価である。そこで液体急冷法を用いて細線状磁石を作製し、それを所望の長さに加工する事により製造コストダウンが可能であると考えた。本研究では、回転液中紡糸法によって合金系アルニコ磁石を用いて、微小永久磁石の作製を試みた。本報告では、保磁力の向上のために磁界中熱処理治具を自作し、処理条件等を変化させて特性の検討を行った結果を報告する。

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電力の有効利用のため電気機器の低損失化が求められている。変圧器の低損失化においては、鉄損が電磁鋼板の1/10であるアモルファス磁性材料が注目されている。アモルファスはビルディングファクタが大きいことに課題があるが、焼鈍を施すことによってビルディングファクタが低減できることが報告されている。アモルファスのビルディングファクタを低減させる焼鈍条件を明らかとするため、磁気特性評価用の単板磁気試験器を作製した。本論文では試作した測定システムの測定精度の検証を行い、焼鈍した試料と未焼鈍の試料の磁気特性の比較を行った結果を報告する。

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三相かご形誘導機を用いた自励式風力発電方式は、風速変化に対する発電範囲の狭い問題があった。つまり、進相コンデンサ容量を大きくすると低速で発電するけれども、高速時では、進相電流が過大となり発電できなくなる。また、コンデンサ容量を小さくすると低速での発電ができなくなる。この問題に対し、筆者らは進相コンデンサと磁束制御形可変リアクトルとを組み合わせた新発電方式により、風速の可変範囲を大幅に拡大した。本稿では、新方式における発電可変範囲をより詳細に検討した。その結果、コンデンサ容量を発電可能最低速度の得られる値に選定しても、可変リアクトルにより定格速度まで発電電圧の制御が可能であることが明確になった。

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MRI装置は、エレベータ(EV)などの磁性体の移動に起因する変動磁場により、検査精度に悪影響を受ける。施設集約化や動線の効率化の観点から、変動磁場源との距離（7 m～9 m）が確保できない場合には、アクティブ磁場補償システム等があるが、コストや施設の集約化等を考慮すると、他に最適な磁気遮蔽技術が存在すると考えられる。そこで本研究では、コスト、施設の集約化に伴うMRI室の移動等様々な状況において最適な磁気遮蔽技術の考案を目的として、汎用の水平型MRI装置を想定したEVシャフトに設置する磁気シールドの形状について、有限要素法を用いた三次元磁界解析により検討したので報告する。

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本稿は,先に示した4素子2レグ方式のAC －AC電流形コンバータにおいて,6素子3レグの三相ブリッジを用いて交流チョッパ動作を付加した回路を検討し,実験結果について報告したものである。本回路は,直列接続した電源と負荷を接続する単相ブリッジとコンデンサを接続するチョッパブリッジを有し,両ブリッジに対してPWM動作を行う。チョッパコンデンサによって交流部の2倍周波数電力変動を吸収することによって,直流インダクタの低減を図るとともに直流電流の平滑化を行い,交流側の正弦波電流,電圧が得られることを明らかにする。

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本稿文は，6素子2レグ構成の交流チョッパ接続単相電流形コンバータのインバータ動作について，複合PWMによる直流電流平滑化制御と定常特性を検討し，実験結果を報告したものである。本コンバータでは，電源はローパスフィルタを介して4素子構成の主ブリッジ回路に接続する。主ブリッジの2素子を共用した4素子構成の交流チョッパブリッジ回路を直列に接続する。変調率制御における入出力特性を示し，平滑直流電流と正弦波電源電流が得られることを明らかにした。

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本稿は，整流回路，インバータ回路およびチョッパ回路を結合して8素子2レグ構成としたAC－AC単相電流形コンバータ回路を検討したものである。チョッパ回路には，コンデンサを接続して交流の2倍周波数電力変動を吸収する。本コンバータは複合PWMで動作し，素子スイッチングは，互いに逆位相の2つの三角波搬送波，独立した4つの正弦波変調波によって決定する。変調波の調整によって，平滑直流電流と正弦波交流が得られることを実験から明らかにした。

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永久磁石同期電動機(PMSM)は小型で高効率な特徴を有し、これを活かすためにセンサレス制御が求められている。本研究では高回転位置センサレス制御を実現するためにオブザーバを用いて誘起電圧を推定する。正確に誘起電圧を推定することで速度と回転子位置を算出することができ、位置センサを用いずに制御が可能になる。本研究では高速回転時でも位相遅れを生じずに誘起電圧を推定できる正弦波モデル式を用いてオブザーバを構築した。実験機器とし15000[1/min]で、高速回転時の位置センサレス制御のときの速度応答と外乱応答を確認し良好な結果が得られたため報告する。

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通常永久磁石型同期電動機(PMSM)を制御するには，回転子位置情報が必要であり、位置検出器が用いられる。しかし，小型化や低コスト化等の目的からセンサレス化の研究が盛んに行われている。しかしながら、表面界磁永久磁石型同期電動機（SPMSM）では突極性、誘起電圧の特性等の観点から停止時の回転子位置の検出は困難である。本研究ではSPMSMの停止・低速時の滑らかなセンサレス制御の実現を目的とする。元来の提案手法の2つのオブザーバの切り替えによる制御において切り替え時に誤差が生じていたが、切り替え時刻を可変式に変えることで誤差が低減し、滑らかなセンサレス制御が実現した。供試機を用いた実験で提案手法の有用性を確認したので報告する。

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マトリックスコンバータはインバータのように直流に変換することなく、電源電圧から直接任意の大きさ、周波数の出力電圧を生成できる電力変換装置として、近年盛んに研究されている。本研究では、デューティー比を出力電圧指令値から直接、計算するDDPWM(Direct Duty ratio Pulse Width Modulation)をFPGA(Field Programmable Gate Array)で作製し、製作した三相-三相マトリックスコンバータに実装することで、ディジタルハードウェア制御の実現を目的としている。実装にはVHDLを用いており、三相-三相マトリックスコンバータの制御を行った。製作した実機を用い、その有効性を確認したので報告する。

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近年、地球温暖化防止やエネルギー自給率向上の観点から、太陽光や風力発電などの自然エネルギーを活用した発電が注目されている、小型風力発電では、風量といった自然状況の変化に伴い、発電量が変動するため、出力を有効利用する制御技術が求められている。本論文では、PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator)の電流センサレスMPPT（Maximum Power Point Tracking）制御を実現するため、昇圧型DC/DCコンバータに状態空間平均化法を適用した回路のモデル化、及び発電機とスイッチング回路を構成する各素子の電気特性の分析を行ない、電圧センサの値のみで電流推定を可能とする手法を提案し、動作実験を行ったので報告する。

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モータを用いて負荷装置を制御する場合、負荷と接続部の剛性の度合いにより、外乱や指令値変化に対して振動を伴う共振系となる。近年では高速で高精度な制御に対する要求が高まっており、複数の負荷が接続された多慣性系として取り扱う必要がある。制御器設計法として様々なものが提案されているが、多くが複数回の実験等、経費や時間の浪費となる。そこで本研究は多慣性系のモータ制御器設計手法にFRITを用いることで目標応答への追従および共振の抑制を目的とする。FRITとは一回の閉ループ実験により得られた入出力データを基に制御器の調整をオフラインで行う手法である。提案手法の有用性を検証したのでその内容を報告する。

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マトリックスコンバータの応用分野の研究であり、入力が3相、出力が5相からなるマトリックスコンバータの制御手法についての研究を行っている。入力可変には変動する三相交流電源を仮定して、任意の三相交流電力と直流電力を出力することのできるマトリックスコンバータを提案する。本論文では、デューティー比を出力電圧指令値から直接、計算する直接変調PWM方式(Direct Duty ratio Pulse Width Modulation)を用いてマトリックスコンバータを動作させた。ここではMATLAB/Simulinkを用いたシミュレーションにより実験を行い、その有用性を確認したので報告する。

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交流電源で駆動する永久磁石同期電動機（PMSM）は，その堅牢さやメンテナンスの容易さから産業界で多く使用されており， パワーエレクトロニクス技術による可変速駆動や，小型化，高効率化による省エネルギーのための技術開発が進められてきている。本研究では複雑な制御演算を含むPMSMの制御システムを構築する為，高速演算で柔軟な変更が可能であるFPGA （Field Programmable Gate Array）を用いてモータ制御演算のハードウェア化を行っている。また本論文では、SiCインバータを用いてスイッチング周期と制御周期、また速度検出周期のそれぞれの高速化により、ハードウェア制御の特性を活かした高速制御系を構築し，その有効性を確認したので報告する。

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近年、大気圧プラズマジェットを使用した技術は、殺菌、創傷治療、材料加工など様々な分野で幅広く研究が行われている．大気圧プラズマジェットを発生させる電源としては、交流電源が多く用いられるが、電圧波形をパルス化することでより低温のプラズマを発生される方法もある．本研究では、交流電源とパルス電源のそれぞれにおいて大気圧プラズマジェットを発生させ、そのときの電流・電圧波形特性、プラズマジェットの温度・長さ等について比較検討を行った。

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ナノ秒パルス放電は、オゾン生成や排気ガス処理において熱損失の少ない高効率な手法として注目されている。しかし、様々な応用展開をするうえで、その小型化が切望されており、本研究では、マイクロ秒パルス発生部及びナノ秒パルス圧縮部、ナノ秒パルス放電形成部よりなるナノ秒パルス放電システムのマイクロ秒パルス発生部に着目してその小型化を図った。今回、マイクロ秒パルス発生部を小型化するために、エネルギー蓄積密度が高い誘導性エネルギー蓄積方式を利用したパルス電源を製作し、そのナノ秒パルス放電システムへの適用性を評価した。

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　従来、Siベースのパワーデバイスが多く用いられているが、次世代パワーデバイスとしてSiC材料が注目されている。本研究ではIGBTおよびSiC-MOSFETを用いて2種類のパルスパワー電源用のスイッチングモジュールを作製しその性能比較を行った。　スイッチングモジュールの両端の電圧と電流を測定し、IGBTとSiC-MOSFETのスイッチング損失を比較した。測定にあたっては、磁気アシストを使用した場合とそうでない場合の両方で行った。　IGBTでは磁気アシストの有無による損失に違いがみられたが、SiC-MOSFETでは違いがあまりみられなかった。磁気アシストを用いない場合、SiC-MOSFETのほうが損失が少ないという結果となった。

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本稿では、我々が開発を行ったファストリカバリーダイオード(FRD)を用いた誘導性エネルギー蓄積型パルスパワー電源について述べる。開発に際して、入力エネルギーは250mJとし、電流容量と逆回復時間の異なる2種類のFRDと、可飽和トランスのインダクタンスを変えた際の比較実験を行った。最終的に立ち上がりが3～5ns、パルス幅が10ns以下、出力電圧が40kVの高速立ち上がりナノ秒パルス電源を作製した。また、作製したFRDパルスパワー電源を用いて高繰り返し動作時に生成されるプラズマの観測を行った。

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油入変圧器の長期運用によって内部に熱的、電気的な負荷がかかると、絶縁油や絶縁紙が分解され、炭化水素系ガスが発生する。このうち、特にアセチレンは変圧器油中ガス分析の指標ガスとして広く用いられる。近年、アセチレンを検出するデバイスとして、酸化亜鉛(ZnO)を用いたガスセンサが注目されている。我々はZnOナノワイヤを誘電泳動力により電極間に集積させるセンサ作製法を提案し、実際に作製したセンサを用いてアセチレンガスを検出した。また、ZnO表面に触媒として白金を修飾することで、感度の向上を目指した。

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油入変圧器は放電や過熱により内部の絶縁油が分解されることで絶縁性能を低下し、変圧器の故障をもたらす。近年の高経年機器増加や、設備投資抑制の風潮を受けて、従来の検出手法と比べてより簡単かつ効率的な検出手法が求められている。そのため、変圧器設備診断への応用を目指して、我々は独自な誘電泳動集積法を用いて、白金修飾ZnOセンサを作製し、そのセンサによって100ppm のアセチレンガスを検出した。本研究では、そのガスセンサを用いた変圧器絶縁油分解ガス検出への応用を目的として、実際に絶縁油中で異なる放電電圧でアーク放電を発生させ、油中に溶存した分解ガスをバブリング法により抽出し、作製したセンサでの検出効果を調査した。

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油入変圧器は超高電圧送電システムにおいて重要な機器であるが、近年の高経年機器の増加や設備投資の抑制といった風潮を受けて低コストで効果的な設備診断の技術が必要とされている。変圧器内部での放電やそれに伴う過熱により絶縁油が分解し、炭化水素系のガスが発生し油に溶解することで絶縁性能を下げ、故障の原因となる。本論文では、従来の方法に比べて操作が簡単でかつ低コストな誘電泳動集積法により作製したZnOガスセンサを用いて、絶縁油中でのアーク放電により発生したアセチレンガスを検出する時の、絶縁油分解ガス抽出条件が及ぼす影響について調査を行った。

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筆者らはこれまで、UHF法の高度化や放電物理現象の理解を目的とし、超広帯域の部分放電電流パルス波形の測定ができるSHF_PDPW装置を構築し、同装置を用いて鉱油やシリコーン油中のPD電流パルス波形を詳細に検討している。本論文では、粘性の相違がシリコーン油中部分放電電流パルス波形や部分放電特性に及ぼす影響について検討をした。

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情報社会の高度化により電力の安定供給が強く求められている中、変圧器や遮断器といった電力設備機器の保守は極めて重要である。そこで我々は、電力設備機器の劣化診断技術の確立及び、診断装置の開発を進めている。本研究では、基礎研究として、油入変圧器内部のタップ切り替え部で発生する放電を、模擬放電電極を用いて発生させ、検出を試みた。なお、本研究では実際の油入変圧器を用いて測定を行った。発生させた放電はAcoustic Emissionセンサで検出した。AEセンサは油中及び、変圧器容器の外側に複数個所取り付けた。得られた結果に基づき、センサの最適配置及び検出されたAE信号の周波数解析を検討した。

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Recently, penetration of renewable energy sources is remarkable. It causes frequency deviation. Therefore, this paper proposes frequency control method using demand response and suppression of renewable energy sources. It is assume that the consumption power is controlled automatically by electricity price given by real-time pricing. In addition, the suppression of photovoltaic generator and wind generator is introduced. Furthermore, battery which has fast respond characteristic is used, because DR and suppression have slow respond characteristic by communication delay and mechanical delay.

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最近話題の太陽光発電(Photo Voltaic Generator 以下PVと略す)や風力発電(Wind Turbine Generator 以下WTGと略す)などの分散型電源は出力が気象条件に大きく左右され、分散型電源の過剰な導入は系統の安定度を悪化させる可能性があり、そのため十分な電源計画が必要となる。よって本研究では、小規模な電力システムとして未電化村落を対象としたマイクログリッドを考え小規模水力発電設備(Small Hydro Power Plant 以下SHPPと略す)と分散型電源であるWTGやPVからなる系統を用いて、周波数を調整できるSHPPに対しWTGやPVを導入した場合の系統の周波数変動について検討する。また、WTGやPVそれぞれの導入量に対しどれほどの気象変化まで設定した周波数変動の許容範囲内を維持できるかを評価する。

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近年、電気供給の効率化を目指した、スマートグリッドの開発が行われている。しかし、電力網に再生可能エネルギーを多数接続した際には高調波による問題が発生する場合があるため、配電網における常時監視技術の必要性が高まってきている。そこで、樹脂一体型電力センサのセンサ部分を柱上開閉器に内蔵することで、常時、力率および高調波計測を行おうと考えた。本研究では、柱上開閉器にセンサを内蔵した解析モデルを作成し、センサ部の出力電圧について解析を行った。また、自作した模擬開閉器に樹脂一体型電力センサを設置し、センサの出力計測を行った。さらに、これらの解析結果と計測結果を比較し検討を行った。

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本論文では、太陽光パネルを設置する際に設置面の角度と方角によって受ける日射量の変化の度合いを評価するためにGIS (Geographic Information System)を使用して計算を行うことを目的とする。具体的には、GISを使用し、8方位(東、西、南、北、南東、北東、南西、北西)と、0°～85°の間で5°間隔の角度をそれぞれ変化させた仮想面を作成し、GISのArcMapと呼ばれる機能を用いて太陽軌道と仮想面が受ける日射量の計算を行い、福岡県北九州市内を対象に、太陽光パネルを設置した場合に、期待される多くの日射量が得られる土地の評価を行った結果について述べる。

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石油精製や化学プラントなどの工場における産業用電力系統は，誘導電動機比率の高い負荷系統を構成している。そこに落雷などで生じる瞬時電圧低下によって誘導電動機に起因する電圧回復遅れなどが発生し，工場全停電に至ることもある。本研究では，瞬時電圧低下発生後の系統電圧の回復性について，特に誘導電動機設置の電磁開閉器の動作特性に着目して系統シミュレーションによる解析を行う。そして，誘導電動機の再投入によって起こる電圧降下量を評価することで，誘導電動機の再投入時に電磁開閉器の不要動作を防ぐタイミングを予測する手法を提案する。

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現在，スマートフォンに代表されるタッチパネルは主にITO（酸化インジウム）が導電材として使用される．ITOは希少金属であるInを含み資源枯渇，価格高騰に加えフレキシブル性に乏しい．著者らは，高い柔軟性と導電性を示す導電性高分子材(PEDOT/PSS)に着目した．プラスチック基板上に市販のインクジェットプリンタを用いて，PEDOT/PSS薄膜を成膜し，ITO薄膜と同等の特性を有する安価な代替透明導電膜の作製に取り組んだ.これまで，基板のUV/O3洗浄，成膜後の熱処理，極性溶媒を用いた浸漬処理が薄膜の特性改善に有効であることを明らかにしている．今回，極性溶媒による処理方法等の検討によりさらなる特性改善が行えたので，報告する．

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我々は酸素インターカレーションを利用した素子を加熱せずに室温動作する低消費電力新規酸素ガスセンサの開発を行っている。これは層状化合物半導体CuFeTe2において、選択的に酸素インターカレーションが生じ、酸素分圧に依存してインターカレーション量が決まるために、その電気抵抗が可逆的に変化することを動作原理としている。今回、高c軸セラミックス試料を作製して、室温での酸素分圧応答特性の実験を行い、試料の感度を上げるため、試料の作製条件を検討した。

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強誘電体材料を用いたFeRAMは不揮発・低消費電力・高速書き換えという特長を活かして、パソコン等の機器の次世代型主記憶メモリとしての応用が期待されている。実現には、強誘電体・半導体材料の高品質な積層構造が必要となる。本研究では、酸化物半導体として優れた特性をもつZnOを、α-Al2O3の原子平坦基板上へ、改良型のスパッタリング法により2次元ナノ結晶膜の作製を試みた。さらに、XRDやAFMを用いて結晶性や表面構造の解析を行った。結果として、α-Al2O3基板上にエピタキシャル成長しているZnO薄膜が得られた。さらに、α-Al2O3原子平坦基板のステップに沿うようにZnOナノ結晶が2次元配列して成長していることが確認できた。

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　現在、情報通信の将来技術として周波数特性を自在に変化させて様々な通信プロトコルに対応できるマイクロ波チューナブル回路素子が研究されている。そのような素子の1つに(Ba,Sr)TiO₃ (BST)のような非線形誘電体を用いた素子がある。　実現には高品質なBST薄膜が必要である。スパッタ法を用いサファイア単結晶ウェハ上への形成を試みた結果、エピタキシャル成長による高品質膜が得られ、高いチューナビリティ(17%@0.1μm)が得られた。さらに導波路型フィルタを製作し、動作(1.1%の周波数変化)が確認できた。今後はさらに高品質化と最適設計を進め、特性改善が期待される。

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Ga2O3はバンドギャップが4.9eVと広く，深紫外域においても利用可能な透明電極や可視および紫外オプトエレクトロニクス用の材料として期待されている．Ga2O3において不純物をドーピングすることによりキャリア濃度などを制御できることがこれまでに報告されているが，これまでSnをドーピングした酸化ガリウムの研究はほとんど行われておらず，成膜時の圧力や基板温度，ドーピングするSnの割合などが特性にどのような影響を与えるかが解明されていない。本研究では，低抵抗化の実現が報告されているパルスレーザー堆積（PLD）法を用いたSnドーピングに注目し，成膜時の雰囲気ガスである酸素の圧力を変えるなど種々の条件下でSnドープGa2O3薄膜作製を試みた。

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エポキシ樹脂等の絶縁性高分子材料にカーボンナノチューブ（CNT）などのナノ材料を添加させることで電気、熱、機械的特性を向上させる研究が活発に行われている。CNTは凝集しやすく、凝集した状態のまま添加するとその優れた特性を発揮出来ない。そこで、アセトン等の有機溶媒を加える事によりCNTを樹脂中に分散させる事が出来る。しかし、有機溶媒中に分散したCNTは時間経過により凝集してしまう。本研究では、アセトンにより形成された凝集体に着目し、高電界中において電界上昇速度を変化させた場合、CNT凝集体の挙動にどのような影響を与えるのか観察を行った。

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ZnSexTe1-x はSe組成によってバンドギャップを2.0eV～2.7eVまで変えることができる混晶半導体材料である。本研究では原料としてジメチル亜鉛, ジエチルセレン(DESe),ジエチルテルル(DETe)を用いて減圧有機金属気相成長法により(001)ZnTe基板上に390℃と低い基板温度でZnSexTe1-x膜を成長させた。DESeはDETeに比べて熱分解効率が低いので，高いSe組成を有するZnSexTe1-x 膜の成長にはDETe供給量に比べてDESeのそれを非常に大きくする必要があった。ZnSexTe1-x 膜の低温フォトルミネッセンススペクトルにはSe組成に応じて特徴のある発光ピ－クが見出され，発光ピ－クエネルギ－はSe組成に対しZnSexTe1-xのバンドギャップと同じように極小傾向を示した。

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Zn1-xMgxTeはZnTe系純緑色LEDのクラッド層として有望な材料である。本研究では減圧MOVPE法を用いてZn1-xMgxTe膜を成長させ、各種の原料供給量がZn1-xMgxTe膜のMg組成やフォトルミネッセンス（PL）スペクトルなどにどのような影響を及ぼすかを調べた。原料にはDMZn, (MeCp)2Mg,DETeを用い, 基板温度390℃，成長室内圧力500Torrで成長を行った。 (MeCp)2Mg供給量のみならず，DMZn供給量もDETe供給量もZn1-xMgxTe膜のMg組成に影響を与えた。DMZn供給量やDETe供給量の減少はMg組成の増加に効果的であり、またフォトルミネッセンスの深い準位の発光を抑え、バンド端近傍での発光を促進するのに効果的であった。これらの効果は、(MeCp)2Mgの寄生反応の抑制などに関わることが推察された。

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レーザーなどのコヒーレント光源の代わりにLEDなどのインコヒーレント光源を用いて光複素振幅分布を計測することを目的として，インコヒーレントホログラフィックダイバーシティ干渉法(HDI : Holographic diversity interferometry)を新たに提案する．HDIは光複素振幅分布を高精度に計測できるアルゴリズムとして知られる位相シフト干渉法を高速かつ高精度に実現する目的で提案されている光学系である．インコヒーレント光を適用することで，システムが安価に構築できる上，スペックルノイズの問題等を解決することが可能となる．本研究では，インコヒーレントHDIの実現可能性を示す目的で，LEDによって照明された振幅物体からの反射光複素振幅分布を計測した結果を報告する．

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近年、化粧品の開発効率向上のため、その光反射特性を求める計算機シミュレーションが盛んに行われている。しかし、化粧品を塗布した肌のシミュレーションは未だその手法が確立されていない。我々は、皮膚からの反射光を再現するための従来のモンテカルロ・シミュレーション手法に修正を加え、粉体塗布肌からの反射光を計算することを試みた。本研究では、ファンデーション層を模した微粒子層および皮膚の表皮・真皮・皮下組織の3層を組み合わせた微粒子塗布肌モデルを作成し、微粒子層の厚さや層内の粒子数密度が光の反射特性に及ぼす影響を調べた。解析の結果、微粒子層厚および層内粒子数密度と表面反射率の関係性が明らかとなった。

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Typically conventional NIR analysis adopts chemometrics way combined with the measurement data to find spectrum peak. In contrast to the conventional method, NIR photonic bandgap fiber measuring system potentially allows to detect these closed spectra directly without chemometric method by using spectral narrowing techniques. In this research, methane (CH4) and ethane (C2H6) are introduced as a measurement mixed gas on a trial basis for the experimental substantiation. NIR absorption spectrum of CH4 and C2H6 will be presented in this paper.

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