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情報処理

国家標準クラスの安定度を有する国産の小型汎用ジョセフソン電圧標準装置を開発

長野県

株式会社サンジェム

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 制御ソフトウェアの高度化による産業用超高安定度電圧標準装置の開発
基盤技術分野 情報処理
対象となる産業分野 医療・健康・介護、環境・エネルギー、航空・宇宙、自動車、ロボット、スマート家電、電池、半導体、エレクトロニクス
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、低コスト化
キーワード 電圧標準、2次標準、ジョセフソン素子
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成23年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

エレクトロニクス製品の品質保証の基準を与える高精度の基準電圧発生器は、従来、国家の一次ジョセフソン電圧標準による定期校正が必要な外国製ツェナー二次標準に独占されていた。本研究では、組込みソフトウェアの高度化と一次電圧標準器の小型化・低廉化によって、産業現場の非熟練者が、二次標準として導入可能な、超高安定度・少校正頻度の電圧標準を世界に先駆けて実現し、この分野における寡占状態を打破する

開発した技術のポイント

国家標準クラスの安定度(年率0.01ppm以下)及び生産現場で非熟練者でも容易に使用可能な操作性を持つ、新しいカテゴリの電圧標準装置として、小型汎用ジョセフソン電圧標準装置を製品化する
(新技術)
高度化された組込みソフトウェアを用いることによって、生産現場でも利用可能な操作性を実現する
(新技術の特徴)
国家標準クラスの安定度を有する生産現場で利用可能な標準が実現できた

従来技術と新技術の比較
具体的な成果

・制御モジュール用組込みソフトウェア、電圧標準装置本体用組込みソフトウェアの開発
‐ソフトウェアの開発とともに各種障害の自動検出と復旧動作についての仕様及び設計の検証を行った
・制御用ハードウェアの開発の実施
・半導体回路を用いたPJVS装置用ハードウェアシミュレータ装置の開発
・耐環境雑音性に優れたジョセフソン素子の開発
‐耐環境雑音性に優れたジョセフソン素子作製の見通しを得た
・装置のユーザインターフェースの改良および電気的特性の評価の実施
‐評価の結果、良好な結果を得た

電圧標準装置
知財出願や広報活動等の状況

関連展示会への展示・デモ

研究開発成果の利用シーン

・高精度・高安定な直流・交流電圧標準器校正サービス(ジョセフソン電圧標準装置を利用)を提供できる。
 校正期間の延長・非熟練者での校正作業の実施が可能

計測器のトレーサビリティシステム

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・製品化するためにはまだ改善・改良が必要な部分が少なからずあるものの、非常に優れた性能を持っていることがわかるとともに、今後の装置の改良方針を明確にすることができた
・製品化にあたっては引き続き、株式会社サンジェム、長野県工技センターおよび独立行政法人産業技術総合研究所が協力して製品の改良に向けた研究を継続するとともに、ジョセフソン素子の安定な供給体制を確立する

提携可能な製品・サービス内容

製品製造、試験・分析・評価

製品・サービスのPRポイント

国家標準クラスの安定度と汎用機の操作性を合わせ持つジョセフソン電圧標準装置電圧測定精度保証のために、校正用標準器・二次標準器の定期的な校正が必要だが多大な費用・時間・スキルが必要
・本装置は下記特徴を有する
‐高い安定性により校正周期を長くでき校正費用と時間の削減ができる
‐熟練操作者を必要としないので教育時間・費用を削減できる
‐交流電圧校正も可能(オプション)である
‐装置の設置スペースが小さく、ランニングコストも削減できる

今後の実用化・事業化の見通し

・製品の改良研究と平行して、国内の認定事業者および計測器メーカへの普及活動を行う予定で、国内企業を対象に、モニターとして装置の貸し出しを行い、その結果を製品の改良研究に繋げると同時に、製品の普及を図る
・販売開始目標は平成25年度内を想定している
・また、平成27年度内には、海外への販売を目指し、海外安全規格(CE,FCC)の取得に向けて製品の改良を行うとともに、国際会議(CPEM,NCSLI)での発表や併設展示会等を利用して、海外の国立標準研究所および計測器メーカへ

実用化・事業化にあたっての課題

装置が高価なため、モジュール及びキット販売が可能か検討中である。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社サンジェム
事業管理機関 公益財団法人長野県テクノ財団 浅間テクノポリス地域センター
研究等実施機関 デンソクテクノ株式会社
横河電機株式会社 研究開発本部
長野県工業技術総合センター
国立研究開発法人産業技術総合研究所

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社サンジェム(法人番号:6100001007276)
事業内容 電子部品及び計測器の設計、製造、販売
社員数 4 名
本社所在地 〒384-0412 長野県佐久市田口4731
ホームページ http//www.sunjem.co.jp
連絡先窓口 小谷野信一
メールアドレス info@sunjem.co.jp
電話番号 0267-82-8288