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弾性表面波デバイスを用いた薄膜作成法の基礎研究

Research Project

Project/Area Number 19656201
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

近藤 淳  Shizuoka University, 創造科学技術大学院, 准教授 (10293606)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉本 光範  静岡大学, 電子工学研究所, 助教 (00113134)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2008: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywords弾性表面波 / 非線形現象 / 霧化 / 液滴ダイナミクスの電圧依存性 / ミスト生成 / 霧化現象 / メカニズム / キャピラリー波 / 霧化条件 / 弾性表面波(SAW) / SAWストリーミング / 薄膜作成 / 霧化のメカニズム
Research Abstract

圧電結晶である128YX-LiNbO3上に櫛形電極(IDT)を作成し霧化実験を行った.昨年度の研究で,表面を親水性にするため設けた金属膜(Au/Cr)が破壊される現象が生じた.そこで,長時間霧化により電極がどのようになるか検討を行った.導電性の低い水の場合,電極が破壊されることはない.しかし,導電性が含まれることにより電極破壊が生じた.生体分子を成膜する場合,水ではなくリン酸バッファ水溶液(PBS)を利用する.PBSは導電性をもつため,電極破壊の原因を知ることは重要である.そこで,詳細な観察を行った.その結果,(1)弾性表面波(SAW)伝搬面上の薄い液膜がIDTの方向に引っ張られること,(2)霧化した液滴がIDT上に付着することにより生じることが明らかになった.通常,SAW伝搬面に液体をのせるとSAW伝搬方向に液体が搬送されたり飛翔したりする.一方,粉などをのせるとIDTの方向(SAW伝搬方向と逆)に移動する.霧化現象で見られた液膜は非常に薄いため,液体中への縦波放射が起こらず固体をのせたときと同じ現象が生じているのではないかと考えている.膜材料を変更するたびにSAW素子も交換するのは効率的ではない.そこで,(1)と(2)の解決策として,電極用金属の変更とIDTへのカバーの装着が考えられる.前者は下地に用いているクロムをチタンに交換することである.ただし,研究室内の設備ではチタン膜を形成できないので,外部委託で素子を作成する必要がある.後者はIDT上に閉じた空間を設けることである.これにより,外部の影響を避けることができる.しかし,SAW伝搬面上にカバーを固定すると波が減衰し,霧化効率が低下する.これを解決しなければ薄膜塗布として利用できない.今後の課題である.

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2010 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Experimental consideration of high frequency ultrasonic atomization using SAW devices2010

    • Author(s)
      近藤淳
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE Ultrasonic Symposium

      Pages: 1636-1639

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 弾性表面波素子を用いた高周波超音波による霧化2009

    • Author(s)
      近藤淳
    • Journal Title

      塗装工学 44

      Pages: 206-121

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] 弾性表面波を用いた霧化現象の実験的検討2008

    • Author(s)
      近藤淳, 宮田純一, 杉本光範, 松井義和
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌A J91-A

      Pages: 1149-1151

    • NAID

      110007384582

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deposition of Thin Film Using a Surface Acoustic Wave Device2007

    • Author(s)
      N.Murochi, et. al.
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys. 46

      Pages: 4754-4759

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 弾性表面波素子を用いた薄膜作成2007

    • Author(s)
      近藤 淳, 室地 伸昭
    • Journal Title

      超音波テクノ 19

      Pages: 66-69

    • NAID

      110006202149

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental consideration of high frequency ultrasonic atomization using SAW device2009

    • Author(s)
      近藤淳
    • Organizer
      IEEE Ultrasonic Symposium
    • Place of Presentation
      Ergief Hotel, Roma
    • Year and Date
      2009-09-21
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 弾性表面波素子を用いた霧化に関する検討2009

    • Author(s)
      近藤淳
    • Organizer
      日本音響学会2009年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      日本大学郡山キャンパス
    • Year and Date
      2009-09-15
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 弾性表面波を用いた霧化現象の実験的検討2009

    • Author(s)
      近藤淳
    • Organizer
      日本学術振興会弾性波素子技術第150委員会第110回研究会
    • Place of Presentation
      弘済会館
    • Year and Date
      2009-03-03
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] SAWストリーミングを用いた霧化現象の検討2008

    • Author(s)
      近藤淳
    • Organizer
      非線形音響研究会
    • Place of Presentation
      加藤科学振興会軽井沢研修所
    • Year and Date
      2008-08-31
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 弾性表面波素子を用いた霧化現象の検討2008

    • Author(s)
      近藤淳, 宮田純一, 杉本光範, 松井義和
    • Organizer
      電子情報通信学会超音波研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2008-04-25
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 弾性表面波を用いた液体霧化現象のメカニズムの検討2008

    • Author(s)
      宮田 純一
    • Organizer
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学習志野キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-29
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] SAWストリーミング現象の実験的検討2008

    • Author(s)
      近藤 淳
    • Organizer
      圧電材料・デバイスシンポジウム2008
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2008-01-24
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 弾性表面波素子を用いた薄膜作成の検討2007

    • Author(s)
      近藤 淳
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sys.eng.shizuoka.ac.jp/j-kondoh/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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