2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16078206
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岩附 信行 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70193753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森川 広一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (00282830)
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| Keywords | 圧電アクチュエータ / 繊毛運動 / アクチュエータ群 / 水熱合成法 / パイプモルフアクチュエータ / マイクロアクチュエータ / 電極形成 / 共振駆動 |
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| Research Abstract |
実用的なマイクロアクチュエータの開発を目指して,針状中心電極の周囲に圧電セラミクス薄膜を形成し,さらにその周囲の外部電極との間に交流電界を印加して複数方向の共振変位出力を得る圧電パイプモルフアクチュエータを平面上に多数形成して繊毛運動を生じさせるマイクロ繊毛アクチュエータ群を開発し,その運動性能を明らかにすることを目的とし,本年度はパイプモルフアクチュエータ試作のための準備と予備実験を行った.得られた主な結果は以下のとおりである.
(1)パイプモルフアクチュエータの中心電極群製作装置の試作と予備実験
2枚のチタン板電極間に,アクチュエータの中心電極となる微小チタン針を置き,高電圧安定化電源(今回購入)により高電界を印加しつつ加熱してチタン針の一端を一方の電極板と溶融接合する(植毛)装置を設計・試作し,高電界印加の予備実験を行った.
(2)PZT薄膜の水熱合成装置の設計・試作
4種類の溶液と中心電極付きチタン基板を封入したオートクレーブをオーブン(今回購入)内で低速回転させて攪拌,搬送促進させる,パイプモルフアクチュエータの圧電PZT皮膜の作成用水熱合成装置を設計・試作した.
(3)PZT薄膜アクチュエータの基礎駆動実験
水熱合成装置により,チタン薄板上のPZT薄膜を形成してユニモモルフアクチュエータを試作し,高電圧増幅器(今回購入)により電極間に直流および交流電界を印加して静的駆動および共振駆動を行った場合の変位を測定し,駆動が可能であることを確認した.
(4)パイプモルフアクチュエータの振動変位の理論解析
パイプモルフアクチュエータを金属丸棒芯と圧電セラミクス層の2重円柱と仮定して分割電極により電圧印加した場合の静的変位の解析解を求めた.
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