2009 Fiscal Year Annual Research Report
面領域の表面性状測定機を対象とした校正・測定標準面の製造と国際標準規格化
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21360062
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
柳 和久 Nagaoka University of Technology, 工学部, 教授 (80108216)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
明田川 正人 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (10231854)
田中 秀岳 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (10422651)
深津 拡也 東京都立産業技術高等専門学校, 教授 (80228866)
内舘 道正 岩手大学, 工学部, 助教 (30422067)
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| Keywords | ナノ・マイクロ加工 / 測定標準面 / 表面性状 / 国際標準規格 / 不確かさ |
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| Research Abstract |
矩形面領域で繰返し連結が可能な3次元ランダム表面凹凸データに表面波長レンジを設定できるより汎用的なパッケージソフトウェアを完成させた.入力条件の自己相関関数に付帯条件を付加し,さらに計算時間の大幅な短縮化を図った.また,超精密5軸制御加工機の工具軌跡導出のアルゴリズムを改良し,金型材上のNi-Pめっき層に測定標準面(ランダム表面凹凸)を創製する加工システムの体系化を完了させた.続いて,標準面実量器を上記の標準面から複製することを前提に,1次電鋳試料を安定かつ高精度に製造する技術開発を行った.実験計画法(タグチメソッド)を適用,内部応力制御技術、液組成の最適化、離形処理技術、水素ガスの脱離技術などを開発することができた.ただし,電鋳では標準面に損傷を与える危険性があることが判明したため,樹脂材によるナノインプリント複製技術を代替技術とした.同じく実験計画法に基づいて最適な加工条件を導出した.標準面の損傷は皆無であったが複製品に収縮と巨視的なひずみが生じることが分かった.その定量化が可能なことを明らかにし,標準面実量器の値付けに反映させることで解決策とした.一方でEBによるレジストへのランダム面創製を試行したが,不確定要因が多いため高精度の標準面製作が非現実的なものであることを認識した.Si鏡面のFIB加工に際して,表面凹凸データからNC加工データに変換するためのアルゴリズムを開発し,ソフトウェア化を図った.具体的に表面波長スパンが1μmで面領域の二乗平均平方根粗Sqが約0.1μmのランダム標準面(数十μm平方)を製作した.また,本標準面にも上記のナノインプリント技術を適用し,樹脂材の複製標準面が容易に製作できること,光学反射膜のスパッタリングも可能であることが分かった.
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