図1　�}のひらサイズのIRスペクトロスコピー

パイレオスが設�����]したIR スペクトロスコピーに使われたIRセンサは、MEMSメンブレン�屬�PZT（チタン�┘献襯灰����l）薄膜を?q┗)\積したもの（参考�@料1）。半導���\術を�W(w┌ng)��してMEMS構�]を作るため小型かつ軽量にできる。さらに��来のIRセンサと違い、�a(b┳)度を�k定に保つ���a(b┳)層はいらない。この�}のひらサイズの中�S長IRスペクトロスコピーは��積×�_量は1/50、コストは1/10になるという。

PZT��電効果を�W(w┌ng)��するIRセンサは、�a(b┳)度の変化によって分極が変わり、電荷量が変化するという原理を�W(w┌ng)��する�X(qi│n)電変換デバイスである。��(l┬)外線を発する�X(qi│n)がPZTで吸収されると、メンブレンが薄く、しかも空間が出来ているため�X(qi│n)が外へ逃げにくい。この�T果、高い感度が�u(p┴ng)られる。しかも、電荷の変化を�R定する�lだから外�陲卜�れる電流は少なく消�J電��も少ない。ドイツのシーメンスからスピンオフしたパイレオスは、79�Pの����を�D�u(p┴ng)している。

IRセンサはこれまで�a(b┳)度を�R定したり、���颪鮓�分けたりしてきたが、パイレオスは先週、�h��県幕張で行われたJASIS2012（旧分析機�_(d│)�t）においてこの�}のひらIRスペクトロスコピーを見せた。IRスペクトロスコピーはガスでも�]��でも�w��でも�����w�~の��(l┬)外線吸収スペクトルをみる�lだから、スペクトルの違いによってどのような����であるを見分けることができる。��に気��のガスセンサはこれまで化学変化を�W(w┌ng)��するものが�Hく、信頼性が�Kかったが、今�vのセンサはIRの吸収スペクトルを調べるため、センサの劣化はまずない。このため信頼性は極めて高い。

図2　IR分光分析�_(d│)の原理　出�Z：Pyreos

����の検出には、�S長が5.5μm〜11μmというブロードな��(l┬)外光を試料に当て、連��的なフィルタによって��(l┬)外線を微��に変え、広い�J(r┬n)囲の��(l┬)外�S長に�瓦垢覽杣�を調べる。この�}のひらIRスペクトロスコピーでは図2のように、��(l┬)外線（Source）がまず試料の端から照�o(j━)され試料表�C����に渡って吸収されながらもう�k��(sh┫)の端から�sけ�S長可変フィルタを通してIR検出アレイに入る。この�S長可変フィルタは図3のように、2��のブラッグ反�o(j━)��の片��(sh┫)を�Aめにして光の光路長を変え、検出すべき周�S数を変える。検出�_(d│)はMEMS��電センサが128あるいは256個並んだリニアアレイである。

図3　ブラッグ共振�_(d│)を�Aめにしてフィルタを作る　出�Z：Pyreos

スコットランドのエディンバラに本社を��くパイレオスは�t��(j┤)会において、本場スコッチウィスキーを検出�霾�に��(k┫)らしそのスペクトルをパソコンに表��(j┤)した(図4)。ここで、グラスに開けて数時間放��したウィスキーとビンから開けたばかりのウィスキーを比較した。それぞれ��(l┬)と�Eの曲線で表している。

図4　�t��(j┤)会でデモしたスコッチウィスキーのIRスペクトル

このIRスペクトロスコピーは風��発電のタービン�v転軸に塗るオイルの劣化をモニターするという����にも使えるとする。�v転ギアボックスの中のオイルは長時間運転によって�┣修靴討靴泙��lだが、このIRスペクトロスコピーはそのオイル交換の適��な時期を監��する。化学センサと違い、劣化しにくいという��長を�擇�すことができる。

さらに、別の応��として、MEMSセンサを4個、�i後左��に配��することで、センサの�屬鮴椰┐擦困砲覆召襯献Д好船磧柴���デバイスとしても使えることを今�vの�t��(j┤)会で��(j┤)した。

参考�@料
1. 英ベンチャーがMEMS��(sh┫)式IRセンサをけん引、高感度の商��ラインを拡�j(lu┛)中 (2011/12/28)