【補足説明資料】
 
1. 経緯
 日本原子力研究開発機構の前身である日本原子力研究所では、研究開発の成果を積極的に産業界へ移転するため、実用化の可能性の高い技術を抽出し、技術フェアなどで紹介を行ってまいりました。今回の開発技術では、@実用化が有望な成果の抽出、A技術移転説明会や技術移転カタログ等での紹介、B来訪企業とのきめ細かな技術相談対応、C特許実施許諾契約及び技術指導の契約締結と遂行、D製品化への具体的支援を機動的に行う特別チームの新設、E顧客からの製品仕様要求に応えるためのさらなる共同開発、F必要に応じて秘密保持の徹底、というプロセスの全般にわたって研究機関側が能動的に対応してきました。
 知的財産権の有効活用という点から、過去に企業に対する特許実施許諾等の活用例は少なからずありましたが、必要なフォローアップ開発への研究機関側の関与が充分でなかったために、実用化/商品化の努力の本質的部分は主に企業側において担われ、その分研究機関側の寄与が減殺され又は過小に評価された反省から、実用化/商品化の十分見込める技術については、産学連携固有の開発プロジェクトとして積極的、組織的に取り組むことにしたものです。
 
2. 製品化による社会的貢献
 本技術の最大の特長は、アルミ鋳造部品等の測定対象物から放出される不純物ガスの重量を、@小型可搬式の装置によって、A少量のサンプルで、B短時間に、C高精度で測定できることです。この技術は、溶融アルミニウム以外にも幅広い素材の品質管理への応用の道を拓き、国民生活に広く使われている鋳造製品についての安全・安心の確保に対して大きく貢献することが期待されています。
 
3. 技術内容
放出ガス測定装置「グラビマス」

 今回開発したグラビマスは、アルミ材などの試料金属を熱する電気炉部分、真空容器、ガス分析センサー(QMS)部分で構成されています。本装置では、試料金属から発生する多種類のガスを同時分析でき、また測定したい試料ガスを試料ガス導入ポートから直接装置に導入して分析することも可能です。

 従来のガス分析法では、ガス量を濃度すなわち体積値(p/g)で表示していましたが、測定原理上体積値が温度や圧力の影響を敏感に受けることから、ガス量算定のために温度や圧力等の周囲条件をきめ細かくモニターしながら分析することが必要でした(気体体積法)。このため、分析中に周囲条件が変動して試料ガスの温度や圧力が変動すると測定値の信頼性が揺らいでしまうという欠点がありました。また、複数の分析機関等での測定結果を相互比較する場合には測定条件を同一基準に換算しなければならないという問題もありました。
 今回開発したグラビマスによる測定方法は、ガス量を重量で測定しますので、測定値に試料ガスの温度や圧力の変動を考慮する必要がない絶対測定となっています。このため、測定値を測定環境に左右されずに再現できるトレーサビリティー(履歴管理)を確保することが可能になりました(表参照)。

影響要因 気体体積法 グラビマス測定法
周囲環境
(温度、圧力)
測定日や測定場所ごとに、さらに測定時間中の変動
をモニターして同一基準で換算しなければならない。
考慮する必要がない
試料温度 測定気体の温度が測定装置の温度変動によって変化
してしまい、温度誤差の原因になる。
影響されない
試料圧力 複数の未知のガスが含まれている場合、すべての
ガス種のガス分圧を決定することは事実上不可能
なため、圧力誤差の原因になる。
現在は水素のみの場合に適用している。
影響されない
以 上

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