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マイクロマシニングによる超微量液体用の光学式密度計の開発

研究課題

研究課題/領域番号 04555058
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御工学
研究機関岐阜工業高等専門学校

研究代表者

稲葉 成基  岐阜工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (30110183)

研究分担者 羽根 一博  東北大学, 工学部, 教授 (50164893)
奥田 健一  岐阜工業高等専門学校, 電気工学科, 助手 (10214058)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1994年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード光熱効果 / 光熱振動 / マイクロマシニング / 密度計 / 光ファイバ / ファイバセンサ / 光ファイバー / Liquid Density
研究概要

本研究ではマイクロマシニングによりSiO_2の超小形の片持ち梁を製作し、これを液体中で半導体レーザを用いた光熱効果により振動させる。片持ち梁の共振周波数は液体の密度によって変化するので、振動を別のレーザを用いて光学的に検出し、共振周波数によって密度を決定する。
平成5年度までの基礎的な研究により、密度および粘度を本手法により光学式に測定できることが明らかになり、理論的にも検証されたので、最終年度は実用的な観点にたって以下のような研究を行った。
1.マイクロマシニングにより製作された超小型の片持ち梁振動子を用い、液体の密度を測定した。理論値との一致はよいものの、超小型の振動子に赤外レーザ光を液体中で照射することはかなり困難であり、実用的な観点からは問題が残った。
2.光ファイバーを用いたシステムについて検討し、ファイバーの先端そのものを加工し、超小型の片持ち梁を製作することによって、光学的結合の簡素化・効率化をはかった。実験を行った結果かなり実用的なシステムであることが判明した。
本システムは液体の密度計だけではなく、液体の粘度計、気体の圧力計、および温度計としても対応できるものと考えられる。
振動の検出もファイバーを用いてできる光学系を構築できれば、血管用カテーテルなどにも使用できるものと思われる。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (68件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (68件)

  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration for a membrane in water" J. Appl. Phys.71. 3631-3632 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Pressure depandence of the resonance froquency for a photothermal vibration of athin circular glass plate in vacuum" Vacuum. 43. 291-292 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Optical sensing for prossnre in medium vacuum resion by using the drum effect" Appl. Opt.31. 2967-2970 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hane: "Frequency shift of the micromachined resonator excited photothermdlly in vacuum" Rev. Soi. Inserum. 69. 3781-3782 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Liquid density sensing by using a photothormal vibration" Sonsors & Aotuators A. 33. 163-166 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Application of & photothermal vibration to a didphragm manometor for modium vacuum region" Jpn. J. Appl. Phys.31. 2644-2645 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Dependence of resonance fregrency of a membrane vibrated photothermally on pressure and geemetry in a low vacuuum region" Jpn. J. Appl. Phys.32. 1001-1004 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Analysis on the resonarce characteristics for a cantilever vibrated photothermally in liquid" J. Appl. Phys.73. 2654-2657 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Phtothermal vibration for a cantilavor placed near a planer wall in low-vacuum region" Vacuum. 44. 599-601 (1993)

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  • [文献書誌] S.Inaba: "Miniature actnator driven photothermally using a shape-menmory alloy" Rev. Sci. Instrum.64. 1633-1635 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 稲葉 成基: "光熱振動における共振の鋭さQの圧力依存性" 真空. 36. 316-318 (1993)

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  • [文献書誌] 稲葉 成基: "光学式アクチュエータのための形状記憶合金の真空中光熱変位" 真空. 37. 282-284 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Temperature dependence of resonance frequency of shape-memory alloy vibrated photothermally" Jpn. J. Appl. Phys.33. 5064-5066 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 熊崎 裕教: "光ファイバコマの光熱振動を利用した圧力センター" 真空. 38(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration of fiber core for vibration-type sensor" Jpn. J. Appl. Phys.34(印刷中). (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration for a membrane in water" J.Appl.Phys.Vol.71, No.7. 3631-3632 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Pressure dependence of the resonance frequency for a photothermal vibration of a thin circular glass plate in vacuum" Vacuum. Vol.43. 292-292 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Optical sensing for pressure in medium vacuum region by using the drum effect" Appl.opt.Vol.31, No.16. 2969-2970 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hane: "Frequency shift of the micromachined resonator excited photothermally in vacuum" Rev.Sci.Instrum. Vol.63, No.7. 3781-3782 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Liquid density sensing by using a photothermal vibration" Sensors & Actuators A. Vol.33. 163-166 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Application of a photothermal vibration to a diaphragm manometer for medium vacuum region" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.31, No.8. 2644-2645 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Dependence of resonance frequency of a membrane vibrated photothermally on pressure and geometry in a low vacuum region" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.32, No.2. 1101-1104 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Analysis on the resonance characteristics for a cantilever vibrated photothermally in a liquid" J.Appl.Phys.Vol.73, No.6. 2654-2658 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration for a cantilever placed near a planer wall in low vacuum region" Vacuum. Vol.44. 599-601 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Miniature actuator driven photothermally using a shape-memory alloy" Rev.Sci.Instrum. Vol.64, No.6. 1633-1635 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Pressure dependence of the resonance sharpness Q of a photothermal vibration" J.Vac.Soc.Jpn.Vol.36, No.3. 316-318 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Vacuum photothermal vibration of the shape-memory alloy for the development of an optical actuator" J.Vac.Soc.Jpn.Vol.37, No.3. 282-284 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Temperature dependence of resonance frequency of shape-memory alloy vibrated photothermally" Jpn.J.Appl.phys.Vol.33, No.9. 5064-5066 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Pressure sensor usng the photothermal vibration of optical fiber core" J.Vac.Soc.Jpn.Vol.38, No.3 in press. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration of fiber core for vibration-type sensor" Jpn.J.Appl.Phys. Vol.34, No.4 in press. (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration for a membrane in water" J.APPl.Phys.71. 3631-3632 (1992)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Pressure dependence of the resonanee freguency for a photo‐thermal vibration of a thin circular glass plate in vacuum" Vacuum. 43. 291-292 (1992)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Optical sensing for pressure in medium vacuum resion by using the drum effect" Appl.Opt.31. 2967-2970 (1992)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hane: "Freguency shift of the micromachined resonator excited photother mally in Vacuum" Rev.Sci.Inserum. 69. 3781-3782 (1992)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Liguid density sensing by using a photothermal vibracion" Sonsors&Aotnators A. 33. 163-166 (1992)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Application of a photothermal vibration to a didphragm manometor for modium vacuum region" Jpn.J.Appl.Phys.31. 2644-2645 (1992)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Dependence of resonance fregnency of a membrane vibrated photothermally on pressure and geometry in a low vacuum resion" Jpn.J.Appl.Phys.32. 1001-1004 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Analysis on the resonance characteristics for a cantilever vibrated photothermally in liguid" J.Appl.Phys.73. 2654-2657 (1993)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration for a cantilevor placed neara planer wall in low‐vacuum region" Vacuum. 44. 599-601 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Miniature actuator driren photothermally using a shape‐memory alloy" Rev.Sci.lnstrum. 64. 1633-1635 (1993)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉成基: "光熱振動における共振の鋭さQの圧力依存性" 真空. 36. 316-318 (1993)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉成基: "光学式アクチュエータのための形状記憶合金の真空中光熱変位" 真空. 37. 282-284 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Tempevature dependence of resonance freguency of shape‐memory alloy vibrated Photothermally" Jpn.J.Appl.Phys.33. 5064-5066 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 熊崎裕教: "光ファイバのコアの光熱振動を利用した圧力センサー" 真空. 38(印刷中). (1995)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration of fiber core for vibration‐type sensor" Jpn.J.Appl.Phys.34(印刷中). (1995)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration for a membrane in water" J.APPl.Phys.71. 3631-3632 (1992)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Pressure dependence of the resonance frequency for a photothermal vibration of a thin circular glass plate in vacuum" Vacuum. 43. 291-292 (1992)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Optical sensing for prossnre in medium vacuum resion by using the drum effect" Appl.Opt.31. 2969-2970 (1992)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hane: "Frequency shift of the micromachined resonator excited photothermally in vacuum" Rev.Sci.Inserum. 63. 3781-3782 (1992)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Liquid density sensing by using a photothermal vibration" Sonsors & Aotnators A. 33. 163-166 (1992)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Application of a photothermal vibration to a diaphragm manometer for medium vacuum region" Jpn.J.Appl.Phys.31. 2644-2645 (1992)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Dependence of resondnce frequency of a membrane vibrated photothermally on pressure and gepnetry in a low vacuum resion" Jpn.J.Appl.Phys.32. 1001-1004 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Analysis on the resonance characteristics for a cantilever vibrated photothermally in liquid" J.Appl.Phys.73. 2654-2657 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "photothermal vibration for a cantilevor placed near a planer wall in low-vacuum region" Vacuum. 44. 599-601 (1993)

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      1993 実績報告書
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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉成基: "光熱振動における共振の鋭さQの圧力依存性" 真空. 36. 316-318 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉成基: "光学式アクチュエータのための形状記憶合金の真空中光熱変位" 真空. 37(印刷中). (1994)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Photothenal vibration for a menbrnc in water" J.Appl.Phys.71. 3631-3632 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Pressnre dcpondence of the resonance frequecy for a photo thernal nibration of a this ciicnla glass plale in nacuun" Vacuum. 42. 291-292 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Optical sensing for pressure in medium racuum region by using the drum effect" Appl.Opt.31. 2769-2770 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Hane: "Frequency shift of the micromachined resonator eritid optically in nacemn" Rov.Sci.Instrum. 63. 3781-3782 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Liquid density sensing by using a photorhernal vibration" Sensors & Actuators. 33. 163-166 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Application of a photthermal nibraation to a diaqhitgh mnnomitin for medium vacnna regien" Jpn.J.Appl.Phys.31. 2644-2645 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Dependence of resonance frequency of a merbrane vibrated photthemally on pressme and glometig in a ler-vacmergio" Jpn.J.Appl.Phys.32. (1993)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Analysis on the rosonance characterities for a contilons nihated photothemelg in a hgouid" J.Appl.Phys.73. (1993)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "plcoteahenmcl milnation for a camtilers plicednear a planer wall in low-vacuum regior" Vacuum. 44. (1993)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Seiki Inaba: "Miniature actnato drisen photthermally using a shage-memory alloy" Rev.Sci.Instrum. 64. (1993)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉 成基: "光熱振動における共振の鋭さQの圧力依存性" 真空. 36. (1993)

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      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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