１．研究背景および目的
医療，歯科，エレクトロニクス，電池，触媒等の分野(図1)におい て，金属粒子は重要な材料である。これらの分野の金属粒子には，
結晶性，分散性および純度の高いことが求められ，用途によって要 求される粒子径および微構造が異なる。既に，金属粒子は従来の微 粒子合成技術により合成されているが，粒子径，結晶性および分散 性に課題がある。本研究のエアロゾルプロセスの特徴は，高分散性 かつ化学量論組成の微粒子を高速(10秒以下)で合成できることにあ る。しかしながら，空気雰囲気中で反応が行われるため酸化物粒子 の合成に用いられることが多かった。そこで，本研究では，金属と して比較的安定な銀を合成モデルとして，エアロゾルプロセスによ る金属粒子の合成を試み，粒子特性を調べた。
２．研究方法
エアロゾルプロセスに基づいた微粒子合成装置を使用し銀粒子を合成した。原料の熱分解挙動，
金属の酸化挙動等を熱分析ならびに学術的知見を用いて調べ，調べた結果に基づいて粒子特性に影 響を及ぼす合成因子を決定し，熱分解温度等の合成条件と粒子特性の関係を調べた。粒子特性とし て，結晶相，結晶性，微構造等を分光学的手法により調べた。
３．結果
得られた粒子の結晶相，結晶性，内部構造およ び粒子径等をX 線回折(XRD)ならびに透過型電子
顕微鏡(TEM)を使用して調べた(図2および図3)。
熱分解温度を 600-900°C 範囲で変化させた場合，
XRDの結果から，得られた粒子の結晶相は銀の相 であることがわかり，不純物相はみられなかった。
また，得られた銀粒子の格子定数を調べた結果，
理論値と一致した。TEM観察の結果から，得られ
た銀粒子は中実構造の球状粒子であり，分散性の高い粒子であることがわかった。また，平均粒子
径は，約400nmであった。TEMを使用して銀粒子の電子線回折パターンを調べた結果，銀に起因
する回折スポットがみられた。
４．考察／今後の課題／最後に
XRDおよびTEMの結果から，得られた銀粒子は非常に結晶性の高いことが明らかになった。これ は単結晶であること，結晶子が大きいこと，配向性があること等が考えられ，高い導電率を期待できる。
今後は用途開発および材料開発を行う。
エアロゾルプロセスによる金属微粒子の 合成技術に関する研究
鶴岡高専 創造工学科 化学・生物コース
小寺 喬之
図1 金属粒子の用途分野
図3 電子線回折像 図2 TEM画像
IoT デバイスへのデータの暗号化を目指して
１．背景
本研究では，全ての“モノ”がインターネットに繋がる社会であるIoT社会に向けたセンサデバイ スに対し，センサ－クラウド間へのデータの暗号化を検討する。IoTはウェアブルデバイスや，農 業分野における気温，照度，CO2などをセンサでデータの収集や分析を行うことで収穫量の予測や 最適化が行われてようとしている。しかし，それらのデバイスに対しデータの詐取，データの破壊 行為，データの改ざんなどデバイスへのセキュリティの課題が残っている。セキュリティの現状の 研究動向では，通信の暗号化は盛んに行われているが，データの暗号化したセンサへのセキュリ ティの実装はまだ実現がなされていないのが現状である。本研究においてデータの暗号化機能を 持ったデバイスの実現を目指す。
２．方法
本提案のデバイスの構成図を図1に示す。本提案では，センサのAD変換に一般的に使用される ΔΣAD変換器とΔΣDA変換器(ローパスフィルタ:LPF)の前段と後段に暗号キー信号を付加すること によるデータの暗号化を提案した。本研究では，本提案の構成においてデータの暗号化が可能かど うか回路シミュレーターであるLTSpiceを用いて検証を行った。今回，暗号キーとしてSin波(Amp
0.2 V,1kHz)の波形を暗号キーとしてシミュレーションを行った。
図1 本提案のデータの暗号化の構成図
３．結果
図2に実験結果を示す。上からセンサ から得られた信号，暗号キーとなる Sin 波，DA 変換後の信号，暗号キーにより 復元化された信号となる。各々相関係数 に よ る 比 較 結 果 V(in),V(out) (暗 号 化
率):0.596（0に近いほど暗号化率が高い），
V(in),V(out2) (復号化率):0.983（1に近い ほど復号化率が高い）結果が得られた。
本提案のデータの暗号化が可能であること を実証することができた。今後の課題とし
て，さらに暗号化率が高い暗号キー信号の模索，実際のデバイスへの実装を行っていく予定である。
ΔΣ AD-DA変換機によるIoTデバイスへの
セキュリティの提案
鶴岡高専 創造工学科 情報コース
髙橋 聡
図2 LTSpiceによるシミュレーション結果
ΔΣAD-DA変換機によるIoTデバイスへの
高結晶性かつ高分散性な金属微粒子を 5 秒で合成
１．研究背景および目的
医療，歯科，エレクトロニクス，電池，触媒等の分野(図1)におい て，金属粒子は重要な材料である。これらの分野の金属粒子には，
結晶性，分散性および純度の高いことが求められ，用途によって要 求される粒子径および微構造が異なる。既に，金属粒子は従来の微 粒子合成技術により合成されているが，粒子径，結晶性および分散 性に課題がある。本研究のエアロゾルプロセスの特徴は，高分散性 かつ化学量論組成の微粒子を高速(10 秒以下)で合成できることにあ る。しかしながら，空気雰囲気中で反応が行われるため酸化物粒子 の合成に用いられることが多かった。そこで，本研究では，金属と して比較的安定な銀を合成モデルとして，エアロゾルプロセスによ る金属粒子の合成を試み，粒子特性を調べた。
２．研究方法
エアロゾルプロセスに基づいた微粒子合成装置を使用し銀粒子を合成した。原料の熱分解挙動，
金属の酸化挙動等を熱分析ならびに学術的知見を用いて調べ，調べた結果に基づいて粒子特性に影 響を及ぼす合成因子を決定し，熱分解温度等の合成条件と粒子特性の関係を調べた。粒子特性とし て，結晶相，結晶性，微構造等を分光学的手法により調べた。
３．結果
得られた粒子の結晶相，結晶性，内部構造およ び粒子径等をX 線回折(XRD)ならびに透過型電子
顕微鏡(TEM)を使用して調べた(図2および図3)。
熱分解温度を 600-900°C 範囲で変化させた場合，
XRDの結果から，得られた粒子の結晶相は銀の相 であることがわかり，不純物相はみられなかった。
また，得られた銀粒子の格子定数を調べた結果，
理論値と一致した。TEM観察の結果から，得られ
た銀粒子は中実構造の球状粒子であり，分散性の高い粒子であることがわかった。また，平均粒子
径は，約400nmであった。TEMを使用して銀粒子の電子線回折パターンを調べた結果，銀に起因
する回折スポットがみられた。
４．考察／今後の課題／最後に
XRDおよびTEMの結果から，得られた銀粒子は非常に結晶性の高いことが明らかになった。これ は単結晶であること，結晶子が大きいこと，配向性があること等が考えられ，高い導電率を期待できる。
今後は用途開発および材料開発を行う。
エアロゾルプロセスによる金属微粒子の 合成技術に関する研究
鶴岡高専 創造工学科 化学・生物コース
小寺 喬之
図1 金属粒子の用途分野
図3 電子線回折像 図2 TEM画像
IoT デバイスへのデータの暗号化を目指して
１．背景
本研究では，全ての“モノ”がインターネットに繋がる社会であるIoT社会に向けたセンサデバイ スに対し，センサ－クラウド間へのデータの暗号化を検討する。IoTはウェアブルデバイスや，農 業分野における気温，照度，CO2などをセンサでデータの収集や分析を行うことで収穫量の予測や 最適化が行われてようとしている。しかし，それらのデバイスに対しデータの詐取，データの破壊 行為，データの改ざんなどデバイスへのセキュリティの課題が残っている。セキュリティの現状の 研究動向では，通信の暗号化は盛んに行われているが，データの暗号化したセンサへのセキュリ ティの実装はまだ実現がなされていないのが現状である。本研究においてデータの暗号化機能を 持ったデバイスの実現を目指す。
２．方法
本提案のデバイスの構成図を図1に示す。本提案では，センサのAD変換に一般的に使用される ΔΣAD変換器とΔΣDA変換器(ローパスフィルタ:LPF)の前段と後段に暗号キー信号を付加すること によるデータの暗号化を提案した。本研究では，本提案の構成においてデータの暗号化が可能かど うか回路シミュレーターであるLTSpiceを用いて検証を行った。今回，暗号キーとしてSin波(Amp
0.2 V,1kHz)の波形を暗号キーとしてシミュレーションを行った。
図1 本提案のデータの暗号化の構成図
３．結果
図2に実験結果を示す。上からセンサ から得られた信号，暗号キーとなる Sin 波，DA 変換後の信号，暗号キーにより 復元化された信号となる。各々相関係数 に よ る 比 較 結 果 V(in),V(out) (暗 号 化
率):0.596（0に近いほど暗号化率が高い），
V(in),V(out2) (復号化率):0.983（1に近い ほど復号化率が高い）結果が得られた。
本提案のデータの暗号化が可能であること を実証することができた。今後の課題とし
て，さらに暗号化率が高い暗号キー信号の模索，実際のデバイスへの実装を行っていく予定である。
ΔΣ AD-DA変換機によるIoTデバイスへの
セキュリティの提案
鶴岡高専 創造工学科 情報コース
髙橋 聡
図2 LTSpiceによるシミュレーション結果