Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996

Translated title of the contribution: Micro sensor systems development program (MASTO) 1994 - 1996

Research output: Book/ReportReport

Abstract

VTT:n tutkimusohjelmien tavoitteina ovat teknologioiden kehittäminen ja henkilöstön osaamisen parantaminen. MASTO-hankkeessa on lisäksi jo suunnitteluvaiheessa huomioitu kotimaisten yritysten tulevia tuotekehitystarpeita. Näiden selvittämiseksi pyydettiin vuonna 1993 useilta kotimaisilta yrityksiltä tuotevisioita. Niiden pohjalta käytiin kaksi keskustelukierrosta, joiden tuloksena hankkeen kolme sovellusprojektia kohdennettiin mahdollisuuksien mukaan tuotevisioihin. Tällaisia tuotevisioita olivat mm. maaperän ja vesien laatuun liittyvät mittalaitteet, erilaisten kaasujen pitoisuuksien mittalaitteet, ihmisen terveydentilaan liittyvät mittaukset sekä erilaisten optisten anturi- ja tietoliikennekomponenttien kehittäminen. Neljäntenä sovellusprojektina mukaan otettiin tutkijoiden omana visiona kenttäkäyttöistä ympäristön tilaa mittaava laite, koska silloin voitaisiin hyödyntää VTT:n osaamista biotieteiden alalla ja yhdistää samalla elektroniikka-alan osaaminen biotekniikkaan. Hankkeen tavoitteena oli myös sellaisen osaamisen kehittäminen, jonka pohjalta voitaisiin aloittaa tuotekehitys jo hankkeen aikana. NIRSPE-projektissa kehitettiin lähi-infrapunaspektroskopiaan perustuva ihoa rikkomaton verensokerin mittausmenetelmä sekä pakkaustekniikka SPEKTRI-projektin piimikromekaanisille komponenteille. Verensokerin mittauksen tarkkuudessa saavutettu ennusteen virhe on alle 2 mmol/L. Saavutettu tarkkuus ei ole riittävä, mutta sovellustutkimusta jatketaan TEKES-hankkeessa. Kehitetty piimikromekaanisten komponenttien pakkaus tuottaa toimivan, massatuotantoon soveltuvan anturin. FRN-sovellusprojektissa kehitettiin fluoresenssimittauksiin soveltuva optinen kapillaarikuitu, jonka sisäpinta pinnoitettiin fluoresoivalla kalvolla. Projektissa osoitettiin kapillaarikuidun toimivuus ja soveltuvuus fluoresenssimittauksiin. FRN-projektissa kehitettiin myös piinitridivalokanavien valmistusteknologiaa. Erityisesti tutkittiin ja arvioitiin integroidun optisen rengasresonaattorin soveltuvuutta erilaisiin anturisovelluksiin. Projektissa toteutettiin optisen rengasresonaattorin vaiheen säätö termo-optista ilmiötä käyttäen. Kaasujen pitoisuuden optiseen mittaamiseen kehitettiin miniatyrisoitu infrapuna-analysaattori, joka on toteutettu mikromekaniikan ja mikroelektroniikan keinoin. Analysaattorin koko on 12 x 22 x 5 mm3 pakattuna, ja se sisältää sähköisesti moduloitavan infrapunalähteen, mikropiirin, sähköisesti säädettävän optisen kaistanpäästösuotimen ja infrapunailmaisimen. Kaistanpäästösuotimen pohjalta aloitettiin vuonna 1995 kahdenkeskinen tuotekehityshanke, jonka tuloksena markkinoille tulee uudentyyppinen hiilidioksidia mittaava laite vuoden 1997 alussa. Fluoresenssimittauksia varten kehitettiin ja valmistettiin kapillaarivalokuitu, jonka sisäpinnalle kiinnitettiin fluoresoiva aine. Kapillaarikuidun soveltaminen fluoresenssi-mittauksissa on johtanut uusiin projekteihin. Hankkeen kokonaisbudjetti oli 15 Mmk ja kesto kolme vuotta. Hankkeessa mukana olleet yritykset ovat Noptel Oy, Optonex Oy, Polar Electro Oy, Rados Technology Oy ja Vaisala Oy. Hankkeen tukituloksia ovat kolmetoista julkaisua tai muuta artikkelia, kuusi patenttia tai patenttihakemusta sekä viisi akateemista opinnäytetyötä.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages49
ISBN (Print)951-38-5100-1
Publication statusPublished - 1997
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
Number1825
ISSN1235-0605

Fingerprint

program planning

Keywords

  • detectors
  • microelectronics
  • infrared spectrometers
  • bioinstrumentation
  • fiber optics

Cite this

Heimala, P., Hokkanen, A., Keinänen, K., Keränen, K., & Tenhunen, J. (1997). Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1825
Heimala, Päivi ; Hokkanen, Ari ; Keinänen, Kari ; Keränen, Kimmo ; Tenhunen, Jussi. / Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1997. 49 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1825).
@book{ae3bd3b6bbda42b2ac96542383e2bddd,
title = "Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996",
abstract = "VTT:n tutkimusohjelmien tavoitteina ovat teknologioiden kehitt{\"a}minen ja henkil{\"o}st{\"o}n osaamisen parantaminen. MASTO-hankkeessa on lis{\"a}ksi jo suunnitteluvaiheessa huomioitu kotimaisten yritysten tulevia tuotekehitystarpeita. N{\"a}iden selvitt{\"a}miseksi pyydettiin vuonna 1993 useilta kotimaisilta yrityksilt{\"a} tuotevisioita. Niiden pohjalta k{\"a}ytiin kaksi keskustelukierrosta, joiden tuloksena hankkeen kolme sovellusprojektia kohdennettiin mahdollisuuksien mukaan tuotevisioihin. T{\"a}llaisia tuotevisioita olivat mm. maaper{\"a}n ja vesien laatuun liittyv{\"a}t mittalaitteet, erilaisten kaasujen pitoisuuksien mittalaitteet, ihmisen terveydentilaan liittyv{\"a}t mittaukset sek{\"a} erilaisten optisten anturi- ja tietoliikennekomponenttien kehitt{\"a}minen. Nelj{\"a}nten{\"a} sovellusprojektina mukaan otettiin tutkijoiden omana visiona kentt{\"a}k{\"a}ytt{\"o}ist{\"a} ymp{\"a}rist{\"o}n tilaa mittaava laite, koska silloin voitaisiin hy{\"o}dynt{\"a}{\"a} VTT:n osaamista biotieteiden alalla ja yhdist{\"a}{\"a} samalla elektroniikka-alan osaaminen biotekniikkaan. Hankkeen tavoitteena oli my{\"o}s sellaisen osaamisen kehitt{\"a}minen, jonka pohjalta voitaisiin aloittaa tuotekehitys jo hankkeen aikana. NIRSPE-projektissa kehitettiin l{\"a}hi-infrapunaspektroskopiaan perustuva ihoa rikkomaton verensokerin mittausmenetelm{\"a} sek{\"a} pakkaustekniikka SPEKTRI-projektin piimikromekaanisille komponenteille. Verensokerin mittauksen tarkkuudessa saavutettu ennusteen virhe on alle 2 mmol/L. Saavutettu tarkkuus ei ole riitt{\"a}v{\"a}, mutta sovellustutkimusta jatketaan TEKES-hankkeessa. Kehitetty piimikromekaanisten komponenttien pakkaus tuottaa toimivan, massatuotantoon soveltuvan anturin. FRN-sovellusprojektissa kehitettiin fluoresenssimittauksiin soveltuva optinen kapillaarikuitu, jonka sis{\"a}pinta pinnoitettiin fluoresoivalla kalvolla. Projektissa osoitettiin kapillaarikuidun toimivuus ja soveltuvuus fluoresenssimittauksiin. FRN-projektissa kehitettiin my{\"o}s piinitridivalokanavien valmistusteknologiaa. Erityisesti tutkittiin ja arvioitiin integroidun optisen rengasresonaattorin soveltuvuutta erilaisiin anturisovelluksiin. Projektissa toteutettiin optisen rengasresonaattorin vaiheen s{\"a}{\"a}t{\"o} termo-optista ilmi{\"o}t{\"a} k{\"a}ytt{\"a}en. Kaasujen pitoisuuden optiseen mittaamiseen kehitettiin miniatyrisoitu infrapuna-analysaattori, joka on toteutettu mikromekaniikan ja mikroelektroniikan keinoin. Analysaattorin koko on 12 x 22 x 5 mm3 pakattuna, ja se sis{\"a}lt{\"a}{\"a} s{\"a}hk{\"o}isesti moduloitavan infrapunal{\"a}hteen, mikropiirin, s{\"a}hk{\"o}isesti s{\"a}{\"a}dett{\"a}v{\"a}n optisen kaistanp{\"a}{\"a}st{\"o}suotimen ja infrapunailmaisimen. Kaistanp{\"a}{\"a}st{\"o}suotimen pohjalta aloitettiin vuonna 1995 kahdenkeskinen tuotekehityshanke, jonka tuloksena markkinoille tulee uudentyyppinen hiilidioksidia mittaava laite vuoden 1997 alussa. Fluoresenssimittauksia varten kehitettiin ja valmistettiin kapillaarivalokuitu, jonka sis{\"a}pinnalle kiinnitettiin fluoresoiva aine. Kapillaarikuidun soveltaminen fluoresenssi-mittauksissa on johtanut uusiin projekteihin. Hankkeen kokonaisbudjetti oli 15 Mmk ja kesto kolme vuotta. Hankkeessa mukana olleet yritykset ovat Noptel Oy, Optonex Oy, Polar Electro Oy, Rados Technology Oy ja Vaisala Oy. Hankkeen tukituloksia ovat kolmetoista julkaisua tai muuta artikkelia, kuusi patenttia tai patenttihakemusta sek{\"a} viisi akateemista opinn{\"a}ytety{\"o}t{\"a}.",
keywords = "detectors, microelectronics, infrared spectrometers, bioinstrumentation, fiber optics",
author = "P{\"a}ivi Heimala and Ari Hokkanen and Kari Kein{\"a}nen and Kimmo Ker{\"a}nen and Jussi Tenhunen",
year = "1997",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5100-1",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1825",
address = "Finland",

}

Heimala, P, Hokkanen, A, Keinänen, K, Keränen, K & Tenhunen, J 1997, Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1825, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996. / Heimala, Päivi; Hokkanen, Ari; Keinänen, Kari; Keränen, Kimmo; Tenhunen, Jussi.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1997. 49 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1825).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996

AU - Heimala, Päivi

AU - Hokkanen, Ari

AU - Keinänen, Kari

AU - Keränen, Kimmo

AU - Tenhunen, Jussi

PY - 1997

Y1 - 1997

N2 - VTT:n tutkimusohjelmien tavoitteina ovat teknologioiden kehittäminen ja henkilöstön osaamisen parantaminen. MASTO-hankkeessa on lisäksi jo suunnitteluvaiheessa huomioitu kotimaisten yritysten tulevia tuotekehitystarpeita. Näiden selvittämiseksi pyydettiin vuonna 1993 useilta kotimaisilta yrityksiltä tuotevisioita. Niiden pohjalta käytiin kaksi keskustelukierrosta, joiden tuloksena hankkeen kolme sovellusprojektia kohdennettiin mahdollisuuksien mukaan tuotevisioihin. Tällaisia tuotevisioita olivat mm. maaperän ja vesien laatuun liittyvät mittalaitteet, erilaisten kaasujen pitoisuuksien mittalaitteet, ihmisen terveydentilaan liittyvät mittaukset sekä erilaisten optisten anturi- ja tietoliikennekomponenttien kehittäminen. Neljäntenä sovellusprojektina mukaan otettiin tutkijoiden omana visiona kenttäkäyttöistä ympäristön tilaa mittaava laite, koska silloin voitaisiin hyödyntää VTT:n osaamista biotieteiden alalla ja yhdistää samalla elektroniikka-alan osaaminen biotekniikkaan. Hankkeen tavoitteena oli myös sellaisen osaamisen kehittäminen, jonka pohjalta voitaisiin aloittaa tuotekehitys jo hankkeen aikana. NIRSPE-projektissa kehitettiin lähi-infrapunaspektroskopiaan perustuva ihoa rikkomaton verensokerin mittausmenetelmä sekä pakkaustekniikka SPEKTRI-projektin piimikromekaanisille komponenteille. Verensokerin mittauksen tarkkuudessa saavutettu ennusteen virhe on alle 2 mmol/L. Saavutettu tarkkuus ei ole riittävä, mutta sovellustutkimusta jatketaan TEKES-hankkeessa. Kehitetty piimikromekaanisten komponenttien pakkaus tuottaa toimivan, massatuotantoon soveltuvan anturin. FRN-sovellusprojektissa kehitettiin fluoresenssimittauksiin soveltuva optinen kapillaarikuitu, jonka sisäpinta pinnoitettiin fluoresoivalla kalvolla. Projektissa osoitettiin kapillaarikuidun toimivuus ja soveltuvuus fluoresenssimittauksiin. FRN-projektissa kehitettiin myös piinitridivalokanavien valmistusteknologiaa. Erityisesti tutkittiin ja arvioitiin integroidun optisen rengasresonaattorin soveltuvuutta erilaisiin anturisovelluksiin. Projektissa toteutettiin optisen rengasresonaattorin vaiheen säätö termo-optista ilmiötä käyttäen. Kaasujen pitoisuuden optiseen mittaamiseen kehitettiin miniatyrisoitu infrapuna-analysaattori, joka on toteutettu mikromekaniikan ja mikroelektroniikan keinoin. Analysaattorin koko on 12 x 22 x 5 mm3 pakattuna, ja se sisältää sähköisesti moduloitavan infrapunalähteen, mikropiirin, sähköisesti säädettävän optisen kaistanpäästösuotimen ja infrapunailmaisimen. Kaistanpäästösuotimen pohjalta aloitettiin vuonna 1995 kahdenkeskinen tuotekehityshanke, jonka tuloksena markkinoille tulee uudentyyppinen hiilidioksidia mittaava laite vuoden 1997 alussa. Fluoresenssimittauksia varten kehitettiin ja valmistettiin kapillaarivalokuitu, jonka sisäpinnalle kiinnitettiin fluoresoiva aine. Kapillaarikuidun soveltaminen fluoresenssi-mittauksissa on johtanut uusiin projekteihin. Hankkeen kokonaisbudjetti oli 15 Mmk ja kesto kolme vuotta. Hankkeessa mukana olleet yritykset ovat Noptel Oy, Optonex Oy, Polar Electro Oy, Rados Technology Oy ja Vaisala Oy. Hankkeen tukituloksia ovat kolmetoista julkaisua tai muuta artikkelia, kuusi patenttia tai patenttihakemusta sekä viisi akateemista opinnäytetyötä.

AB - VTT:n tutkimusohjelmien tavoitteina ovat teknologioiden kehittäminen ja henkilöstön osaamisen parantaminen. MASTO-hankkeessa on lisäksi jo suunnitteluvaiheessa huomioitu kotimaisten yritysten tulevia tuotekehitystarpeita. Näiden selvittämiseksi pyydettiin vuonna 1993 useilta kotimaisilta yrityksiltä tuotevisioita. Niiden pohjalta käytiin kaksi keskustelukierrosta, joiden tuloksena hankkeen kolme sovellusprojektia kohdennettiin mahdollisuuksien mukaan tuotevisioihin. Tällaisia tuotevisioita olivat mm. maaperän ja vesien laatuun liittyvät mittalaitteet, erilaisten kaasujen pitoisuuksien mittalaitteet, ihmisen terveydentilaan liittyvät mittaukset sekä erilaisten optisten anturi- ja tietoliikennekomponenttien kehittäminen. Neljäntenä sovellusprojektina mukaan otettiin tutkijoiden omana visiona kenttäkäyttöistä ympäristön tilaa mittaava laite, koska silloin voitaisiin hyödyntää VTT:n osaamista biotieteiden alalla ja yhdistää samalla elektroniikka-alan osaaminen biotekniikkaan. Hankkeen tavoitteena oli myös sellaisen osaamisen kehittäminen, jonka pohjalta voitaisiin aloittaa tuotekehitys jo hankkeen aikana. NIRSPE-projektissa kehitettiin lähi-infrapunaspektroskopiaan perustuva ihoa rikkomaton verensokerin mittausmenetelmä sekä pakkaustekniikka SPEKTRI-projektin piimikromekaanisille komponenteille. Verensokerin mittauksen tarkkuudessa saavutettu ennusteen virhe on alle 2 mmol/L. Saavutettu tarkkuus ei ole riittävä, mutta sovellustutkimusta jatketaan TEKES-hankkeessa. Kehitetty piimikromekaanisten komponenttien pakkaus tuottaa toimivan, massatuotantoon soveltuvan anturin. FRN-sovellusprojektissa kehitettiin fluoresenssimittauksiin soveltuva optinen kapillaarikuitu, jonka sisäpinta pinnoitettiin fluoresoivalla kalvolla. Projektissa osoitettiin kapillaarikuidun toimivuus ja soveltuvuus fluoresenssimittauksiin. FRN-projektissa kehitettiin myös piinitridivalokanavien valmistusteknologiaa. Erityisesti tutkittiin ja arvioitiin integroidun optisen rengasresonaattorin soveltuvuutta erilaisiin anturisovelluksiin. Projektissa toteutettiin optisen rengasresonaattorin vaiheen säätö termo-optista ilmiötä käyttäen. Kaasujen pitoisuuden optiseen mittaamiseen kehitettiin miniatyrisoitu infrapuna-analysaattori, joka on toteutettu mikromekaniikan ja mikroelektroniikan keinoin. Analysaattorin koko on 12 x 22 x 5 mm3 pakattuna, ja se sisältää sähköisesti moduloitavan infrapunalähteen, mikropiirin, sähköisesti säädettävän optisen kaistanpäästösuotimen ja infrapunailmaisimen. Kaistanpäästösuotimen pohjalta aloitettiin vuonna 1995 kahdenkeskinen tuotekehityshanke, jonka tuloksena markkinoille tulee uudentyyppinen hiilidioksidia mittaava laite vuoden 1997 alussa. Fluoresenssimittauksia varten kehitettiin ja valmistettiin kapillaarivalokuitu, jonka sisäpinnalle kiinnitettiin fluoresoiva aine. Kapillaarikuidun soveltaminen fluoresenssi-mittauksissa on johtanut uusiin projekteihin. Hankkeen kokonaisbudjetti oli 15 Mmk ja kesto kolme vuotta. Hankkeessa mukana olleet yritykset ovat Noptel Oy, Optonex Oy, Polar Electro Oy, Rados Technology Oy ja Vaisala Oy. Hankkeen tukituloksia ovat kolmetoista julkaisua tai muuta artikkelia, kuusi patenttia tai patenttihakemusta sekä viisi akateemista opinnäytetyötä.

KW - detectors

KW - microelectronics

KW - infrared spectrometers

KW - bioinstrumentation

KW - fiber optics

M3 - Report

SN - 951-38-5100-1

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Heimala P, Hokkanen A, Keinänen K, Keränen K, Tenhunen J. Mikroanturisysteemien tutkimusohjelma (MASTO) 1994 - 1996. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1997. 49 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1825).