2013 Fiscal Year Research-status Report
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25630100
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
新井 泰彦 関西大学, システム理工学部, 教授 (80131415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青柳 誠司 関西大学, システム理工学部, 教授 (30202493)
多川 則男 関西大学, システム理工学部, 教授 (50298840)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光放射圧 / シリコンプロセス / ベアリング |
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| Research Abstract |
本年度計画している「光ベアリングの製作」にあたって，光が発生しうる力の基本的特性を検討するために，申請書に記したシリコンウエハ(酸化膜付:厚さ１μm)によって四方にばね構造を有する中空板(表面にアルミ蒸着を施した)を作製した．これを，マイクロフィゾー干渉計に設置し，今回の助成金で新たに設置したレーザによって光放射圧を発生させ，中空板の変形特性を干渉計を用いて観察した．
現状では，板バネ構造を２種類作製したが，申請時に予定したサイズ並びに構造では，シリコンの異方性エッチングのために板バネが機能する状況で作製することができなかった．しかし，中空板をシリコンの結晶方位を考えて角度をつけることによって，作製可能であることが分かったとともに，実際に作製することができた．
今後は，当初の予定どおりに，構造の違う中空板並びに板バネ構造を変化させることによるばね常数が異なるものを幾種類か作製し，光放射圧の有効な利用形態を検討する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね計画どおりに進行している理由は以下の２つのものである．
1)本研究の申請書に示したように，光放射圧の有効利用を図るための装置が，助成金によるレーザ装置の導入，並びにレーザ出力の誘導のためのファイバー設置，さらに，ファイバー先端のレンズ加工に加えて本研究室が有するマイクロフィゾー干渉計によって既に構築されていること．
2)測定対象として構想している中空板がひとまず，シリコンウエハによって作製することができていること．
が挙げられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，シリコンプロセスによる中空板の作製を，新たに研究グループ内に導入された超高精度光造形装置によって，より複雑な中空板を作製することにより，三次元に働く力の解析を行う予定である．
この試みにおいては、中空板の形状のみならず，高精度に光造形が可能な３－Dプリンターの特性を生かせて、シリコンプロセスでは加工が困難であるものと実施を断念していた，より複雑なファイバーからの光の出射口の形状変更も検討対象としている．この試みがより大きな力を光放射圧から導き出すことができる可能性を秘めているのではないかと考えている．
さらに，申請時に示した計画に従い,マイクロフィゾー干渉計を用いて光放射圧の発生状況を確認し，光ベアリングとしての特性向上に向けた構造を検討する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度の助成金から138475円が次年度に繰り越されている．その内訳は，おおむね人件費としての実験補助費と研究分担者の旅費である．
人件費に関しては，研究期間の初年度でもあり，すべての実験において，さまざまな状況が発生するものと考え，本研究で想定していたルーチンワークとしての実験補助を依頼することなく，研究代表者・研究分担者がすべての実験をつぶさに実施したために余剰してしまったためである．また，研究分担者の旅費については，研究代表者が2014年3月に実施された精密工学会において研究成果のおおよその発表を行い．研究分担者にとっての成果が精密工学会よりも2014年度に実施される機械学会の方がその分野に近いこともあり，あえて，発表時期をずらせたことによって生じた次年度繰越金である．
申請時の計画に加えて，超高精度光造形装置(高精度3-Dプリンター)の利用に基づく、中空板並びにファイバー出光機構の開発を行う．この計画の実施のために，新たな分岐ファイバの導入，ウエハ並びに３－Dプリンターの消耗品の購入に利用する予定である．また，研究分担者の旅費については，前年度末に判断した本研究により内容が則した分野においての学会発表の旅費として利用する予定である．
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