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NDK製QCMの優れた性能と信頼性
アウトガス評価に使用されるQCMは、単に質量変化を測定する装置ではありません。宇宙という極限環境で求められる材料評価においては、「どれだけ精度高く・安定して・再現性を持って測定できるか」が重要です。
NDKは水晶デバイスの専業メーカーとして、宇宙用途に必要な高い信頼性と安定性を追求し、JAXA様との共同開発を通じて、実使用に耐えるQCMアウトガス分析システムを実現しています。
NDK製QCMが選ばれる理由
NDKは、水晶デバイスの専業メーカーとして、素材である水晶の製造から振動子設計までを一貫して自社で手がけています。
このため、QCMセンサの「核」となる水晶の物性や挙動に精通しており、測定精度や長期安定性を根本から支えることができます。
高純度な人工水晶を素材として使用
センサの中核となる水晶は自社製造。不純物の少ない結晶が、安定した応答と長期信頼性を支えます。
人工水晶
センサ内のクリスタル部分
Twinセンサ構成による測定安定性
温度変化の影響を受けやすいQCM測定において、Twin構成により測定用・基準用の周波数差分が安定化。
実測グラフでは、温度が変化しても周波数差分（青線）が一定に保たれていることから、信頼性の高い脱離挙動解析が可能であることが示されています。
※Twinセンサ構成は、温度変化だけでなく圧力変動に起因する周波数の揺らぎもキャンセルする効果があり、真空中での精度の高い質量変化測定に寄与します。
赤：DET（検出側）振動子の基本波周波数
黒：REF（基準側）振動子の基本波周波数
青：DET-REF の差分（周波数差）
長時間にわたってリアルタイムに
アウトガス計測を行うことが可能
【 2週間連続計測を行った例 】
1週目のデータ
2週目のデータ
赤：DET（検出側）振動子の基本波周波数
黒：REF（基準側）振動子の基本波周波数
青：DET-REF の差分（周波数差）
－196℃〜＋125℃までの広範囲な温度制御
－196℃〜＋125℃まで温度を変化させても、 検出電極と基準電極の差は実力±6pm以内。
【 モジュールの周波数温度特性 】
- 各電極の周波数変動は800ppm以上
- 差分を取ることで±6ppm以内
- 温度変動による影響1/100以下
センサ内のクリスタル交換が可能
アウトガス計測で汚染したセンサ内のクリスタル部分は、消耗品のため交換が必要です。他社ではセンサモジュールごとの交換が必要な場合がある一方で、
NDK製は、お客様側で簡単に交換することが可能です。
→約1/10のコストダウンを実現！
クリスタル部分
クリスタル交換方法
耐振動・耐衝撃性に対応
表1に記載された機械的振動および衝撃試験に合格しており、NDKのQCMセンサは宇宙用のフライトモデルでの適用も検討されています。
Twin-CQCMセンサ断面図
【 振動・衝撃試験条件 】
