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�\積したもの（参考�@料1）。半導���\術を�W��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度を�k定に保つ���a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��するIRセンサは、�a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��する�X電変換デバイスである。�軍粟�を発する�X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が外へ逃げにくい。この�T果、高い感度が�u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している。

IRセンサはこれまで�a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�_�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�軍粟�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��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�_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�軍宛�を試料に当て、連��的なフィルタによって�軍粟�を微��に変え、広い�J囲の�軍��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、�軍粟�（Source）がまず試料の端から照�oされ試料表�C����に渡って吸収されながらもう�k�気涼爾�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��の片�気��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�_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�_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��会において、本場スコッチウィスキーを検出�霾�に�譴蕕靴修離好撻�トルをパソコンに表��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�靴��Eの曲線で表している。

図4　�t��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��会で��した。

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