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マイクロアクチュエータ用高効率弾性表面波変換器の開発

Research Project

Project/Area Number 17040009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

橋本 研也  千葉大学, 工学部, 教授 (90134353)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山口 正恆  千葉大学, 工学部, 教授 (00009664)
大森 達也  千葉大学, 工学部, 助手 (60302527)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords弾性表面波 / 液体流動 / アクチュエータ / 集束電極 / 導波路 / 導水略 / 自励発振器 / 導水路 / 光プローブ / 電気音響変換器
Research Abstract

本研究では、アクチュエータ応用に特化した高性能弾性表面波(SAW)変換器の実現を目指している。格段な高効率化が実現できれば、新しい原理に基づくSAWアクチュエータ等の応用が創出される可能性がある。ここでは、特に超高周波動作による電力密度上昇に基づく高効率化について着目する。
本年度は、SAW変換器を帰還素子として自励発振器を構成することを検討した。これは、温度や負荷の変動に自動的に追従してマイクロアクチュエータに電力を供給することを目指している。これまで検討してきた一方向性変換器の構造では、インピーダンスの周波数特性が特異なため、自励発振器構成では最適な条件で駆動できないことが判った。そこで、双方向性変換器と反射器を組み合わせた構造を薪たに開発し、理論通りのほぼ無損失の素子を実現した。次にこの設計を湾曲した電極構造に適用し、円弧状の方向性変換子の実現した。最後に、円弧状電極の焦点位置に配置した導波路上に微小水滴を置くことにより、12dBm程度の入射電力で液体の搬送を観測した。
また、SAW導波路周辺に、導水路と液溜を設け、SAWによって発生する液体流動による微小滴の形成を試みた。検討の結果、水溶性ホトレジストにより適切なパターンを形成でき、大きな液体流動を観測できたが、水の表面張力の影響が強く現われ、現段階では液滴としとて分離するまでには至っていない。
今後、液溜構造の最適化を進め、微小液滴の実現を目指し、さらに液滴搬送に必要な電力のより一層の削減を目指す予定である。また、SAW変換器を帰還素子とする自励発振鋸の回路構成についても検討を進めたいと考えている。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (14 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Operation Mechanism of Double-Mode Surface Acoustic Wave Filters with-Pitch-Modulated IDTs and Reflectors2007

    • Author(s)
      J.G.Wen, K.Hashimoto, T.Omori, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Electronics Letters 43,2

      Pages: 133-135

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    • Author(s)
      H.Kamizuma, T.Omori, K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      IEEE Trans. Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control 52,6

      Pages: 1186-1191

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    • Author(s)
      H.L.Li, J.G.Wen, K.Hashimoto, T.Omori, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45,6B

      Pages: 4655-46557

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    • Author(s)
      T.Omori, K.Matsuda, Y.Sugama, Y.Tanaka, K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium

      Pages: 1874-1877

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    • Author(s)
      H.L.Li, S.He, T.Omori, K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium

      Pages: 180-183

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    • Author(s)
      K.Hashimoto, H.Kamizuma, M.Watanabe, T.Omori, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium

      Pages: 367-370

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    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium

      Pages: 50-53

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      K.Uehara, Y.Kato, T.Sasaki, Y.Tanaka, T.Omori, K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Proc. 1st International Symp. on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs

      Pages: 55-58

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    • Author(s)
      H.Kamizuma, L.Y.Yang, T.Omori, K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 44,6B

      Pages: 4535-4538

    • NAID

      10016584655

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    • Author(s)
      J.G.Wen, T.Omori, K.Hashimoto, M.Yamaguchi, O.Kawachi, M.Ueda
    • Journal Title

      Proceedings of European Microwave Symposium

      Pages: 553-556

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      K.Hashimoto, T.Omori, M.Yamaguchi
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      Pages: 2157-2161

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      H.L.Li, J.G.Wen, T.Omori, K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Journal Title

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      Pages: 2149-2152

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  • [Journal Article] Development of Fast-Scanning Laser Probe System Based on Knife-Edge Method for Diagnosis of RF Surface Acoustic Wave Devices2005

    • Author(s)
      H.Kamizuma, K.Hashimoto, T.Omori, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium

      Pages: 1604-1609

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  • [Journal Article] Suppression of Transverse Mode Responses for Ultra-wideband and Low-Loss SAW Filters on a Cu-grating/15^0YX-LiNbO_3 Structure2005

    • Author(s)
      T.Omori, N.Yokoyama, K.Matsuda, K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium

      Pages: 1056-1060

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      2005 Annual Research Report
  • [Book] "Surface Acoustic Wave Filters", in Encyclopedia of RF and Microwave Engineering, Vol.6 (edited by K.Chang)2005

    • Author(s)
      K.Hashimoto, M.Yamaguchi
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      Wiley Interscience
    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 弾性表面波装置2006

    • Inventor(s)
      橋本 研也, 山口 正恆, 大森 達也, 横山 直史, 松田 賢二
    • Industrial Property Rights Holder
      千葉大学
    • Filing Date
      2006-02-01
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2018-03-28  

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