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マイクロマシン駆動用の光学式アクチュエータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 06650293
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
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, 教授 (30110183)

研究分担者 羽根 一博  東北大学, 工学部, 教授 (50164893)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1994年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード光熱効果 / アクチュエータ / マイクロマシン / 形状記憶合金 / 光ファイバー / 光ファイバ / Micro Vibrator / Micro Gripper
研究概要

本件球は安価な半導体レーザを用いた光学式アクチュエータの製作を目的とするものであり、以下のような研究成果が得られた。
1.形状記憶線の片持ち梁のレーザ駆動による特性をしらべた。通常の材料よりも相当に大きな変位が得られること、共振周波数の温度依存性が非常に強いことを明らかにした。
2.形状記憶合金とバイアススプリングを用いてバイブレータを製作し、水流ポンプをレーザ駆動した。300mWの出力で1m程度の揚水特性を得ることができた。
3.形状記憶線をZ軸として、x、y二方向からレーザ光を照射し、その位相を90度ずらすことによって、z軸周りの楕円運動を実現した。
4.マイクロフォトファブリケーションで平面的に加工したステンレス板を数枚あわせて立体的なグリッパを製作し、これに40°Cで直線記憶された形状記憶合金の板を装着してレーザ駆動のグリッパを製作した。駆動部は1mmの変位が得られ、50g重程度のものまで把握できる。
5.光ファイバーの先端のクラッド部をエッチングで取り去り、石英コアの片持ち梁を製作した。片持ち梁の片側半分にCrを光熱吸収用に蒸着して、簡便なレーザ駆動のマイクロカンチレバ-を製作した。この機械的な振動を利用した各種センサーを開発した。また、これを二本用いたマイクロピンセットを試作し、実際に液中で100μmのラテックス球を把握した。
6.マイクロフォトファブリケーションによりステンレス板を微細加工し、これを数枚重ね合わせて光ファイバーと形状記憶線を通して、光ファイバー先端に立体的なレーザ駆動のマイクログリッパを製作した。レーザ出力100mWで50g重の球を把握できる。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [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・3. 282-284 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Temperature dependence of resonance frequency of shape‐menory alloy virrnted photo thermally" Jpn. J. Appl. Phys.33・9A. 5064-5066 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [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" 真空. 38・3. 176-178 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vilration of fiber core for vibration type sensor" Jpn. J. Appl. Phys.34.4A. 2018-2021 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hane: "Photothermal and photoctcouslic effeces in optical sensor" Tech. Digest. 13th Sensor Synp.117-120 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Photonochanical sensor using a photochermal vibraeoon of an optical tider in lianid" Tech. Pigese. 13th Sensor Symp.41-44 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Tenperature characteritics of vibration type sensor using micromachined optical fiber-tip" Opt.Rev.30・2. 135-138 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Pressure dependence of resonance characearistics of the microcantilever fabricated from optical fiber" Vacuum. 47・6. 475-477 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kumazaki: "Optical sensor for deposition thickness using microcantilever tabricated from optical fiber" Procead.11th Int.Conf.Opt.Fiber Sensor. 220-223 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shimaura: "Light driven detuators using shape‐memory alloy" Tech.Digest.14th Sensor Symp.259‐262 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Deppsition thickness sonsor for ion spullering apparatns" T.IEE.Japan. 117E・2. 105-108 (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "膜厚測定のためのレーザ駆動ファイバコア振動子のサイズ効果" 真空. 40・3(印刷中). (1997)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Inaba: ""Photothermal displacement of shape-memory alloys for optical actuators in vacuum"" J.Vac. Soc. Jpn.Vol.37, No.3. 282-284 (1994)

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      1996 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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      1996 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. 176-178 (1995)

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      1996 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. 2018-2021 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: ""Photomechanical sensor using a photothermal vibration of an optical fiber in liquid"" Technical Digest 13th Sensor Symp. 41-44 (1995)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hane: ""Photothermal and photoacoustic effects in optical sensors"" Technical Digest 13th Sensor Symp. 117-120 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumizaki: ""Temperature characteristics of vibratin type sensor using micromachined optical fiber-tip"" Opt. Rev.Vol.30, No.2. 135-138 (1996)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: ""Pressure dependence of resonance characteristics of the microcantilever fabricated from optical fiber"" Vacuum. Vol.47, No.6-8. 475-477 (1996)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: ""Optical sensor for deposition thickness using microcantilever fabricated from optical fiber"" Proceed. 11th Int. Conf. Opt. Fiber Sensor. 220-223 (1996)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shimamura: ""Light-driven actuators using shape-memory alloys"" Technical Digest 14th Sensor Symp.259-262 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: ""Deposition thickness sensor for ion sputtering apparatus"" T.IEE Japan. Vol.117-E,No.2. 105-108 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumazaki: ""Size effect of the laser-driven microcantilever fabricated from optical fiber core for measuring deposition thickness"" J.Vac. Soc. Jpn.Vol.40, No.3, (in press). (1997)

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    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [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・3. 282-284 (1994)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Temperature deperdence of resonance frequency of shape-memory alloy vibrated photothermally" Jpn.J.Appl.Phys.33/9A. 5064-5066 (1994)

    • 関連する報告書
      1996 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" 真空. 38・3. 176-178 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration of fider core for vibration type sensor" Jpn.J.Appl.Phys.34.4A. 2018-2021 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hane: "Photothermal and photoaconstic effects in optical sensor" Tech.Digest.13th Sensor Symp.117-120 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Photomechanical sensor using a photothermal vibrato on of an optical fider in liquid" Ted.Pigese,13th Sensor Symp. 41-44 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Temperature characteristics of vibration type sensor using micromachined optical fiber-tip" Opt.Rev.30・2. 135-138 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Pressure dependence of resonance characteristics of the microcanti lever fabricated from optical fiber" Vacuum. 47・6. 475-477 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Optical sensor for deposition thickness using microcantilever fabricated from optical fiber" Proceed.11th Int.Conf.Opt.Fiber Sensor. 220-223 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] A.Shimamura: "Light-driven actuators using shape-memory alloy" Tech.Digest.14th Sensor Symp.259-262 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Deposition thickness sensor for ion Sputtering apparatins" T.IEE.Japan. 117E・2. 105-108 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "膜厚測定のためのレーザ駆動ファイバコア振動子のサイズ効果" 真空. 40・3(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Temperature dependence of resonance freguency of shelpe-memory alloy vibrated Photothermally" Jpn. J. Appl. Phys. 33. 5064-5066 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 熊崎裕教: "光ファイバのコマの光熱振動を利用した圧力センサー" 真空. 38. 176-178 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S, Inaba: "Photothermal vibration of fibor core for vibration=type sensor" Jpn. J. Appl. Phys.34. 2018-2021 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Hane: "Photothermal and photoaconstic effects in optical sensors" Tech. Digest. 13thsymp. Sens.117-120 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kumazaki: "Photomechanical Sensor Using a Photo thermal vibration of an optical fibor in liqaid" Tech. Digese. 13th Sems. Symp.41-44 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kumazaki: "Temperafure Characteristics of vibrating type sensor using Micromachined opeical fiber-tip" Opt. Rev. ((印刷中))

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kumazaki: "Pressure deplndence of resonancy charaeleristics of the micwcanthenr fabricaled from opelcal fiber" Vacunm. ((印刷中))

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Temperature dependence of rasondnce freguency of Shape-memory alloy Vlbrated 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ター" 真空. 38(印刷中). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Inaba: "Photothernal vibration of fiber core for vilyation-tyse Sensor" Jpn.J.Appl.Phys.34(印刷中). (1995)

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      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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