2010 Fiscal Year Annual Research Report
MEMS技術を用いた粘性センサ(η-MEMS)の開発
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21360103
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
藤井 賢一 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 室長 (50357901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 壮平 独立行政法人産業技術総合研究所, 集積マイクロシステム研究センター, 研究チーム長 (70358050)
藪野 浩司 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60241791)
黒田 雅治 独立行政法人産業技術総合研究所, 集積マイクロシステム研究センター, 主任研究員 (60344222)
山本 泰之 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究員 (00398637)
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| Keywords | 粘度 / センサ / MEMS / ファンデルポール型自励振動 / 非線形振動 / マイクロカンチレバ / 粘性率 / 熱物性 |
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| Research Abstract |
MEMS技術を用いて超小型の粘性センサを実現するため、研究開発を行った。本年度は、MEMS構造の製作方法がほぼ確立し、非線形振動理論による粘度測定原理の実証に成功するなどの成果が得られた。具体的には次の成果が得られた。
基本構造の製作方法に関しては、シリコン基板に、深堀反応性イオンエッチング装置で両面から構造を作製するプロセスレシピの開発を進め、基本構造の作成方法を確立することができた。製作した基本構造チップを用いて、テストシステムで性能評価を行い、粘性による特性の変化が発生することを確認した。また、系統効果等が大幅に削減される新しい構造に関して、原理確認のためのモックアップを製作し、検証実験を行い、粘度の算出が可能であることを実証した。
自励振動による粘度測定原理の検証に関しては、片持ち梁を用いた実験装置を用いて、数種類の粘度の異なる液体の測定を行い、他の粘度計の測定値との比較を行った。その結果、およそ10%程度の偏差で、粘度の測定が可能であることを確認した。また、自励発振の制御理論を組み込んだ制御システムを製作し、市販の振動方式粘度計に組み込み、非線形振動理論による粘度測定を行い、粘度の測定が可能であることを実証した。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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