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ナノスケール断熱構造を有するレーザ光マイクロ分子流制御装置の基礎開発

研究課題

研究課題/領域番号 13555048
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 流体工学
研究機関東京都立大学

研究代表者

太田 正廣  東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80094259)

研究分担者 山口 義幸  東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10244419)
村上 和彦  東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00281692)
水沼 博  東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20117724)
賀羽 常道  (株)司測研, 圧力バイオ研究室, 室長(研究職)
星野 大輔  東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80106616)
山口 元  東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (00087181)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,500千円 (直接経費: 13,500千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2001年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
キーワード流体力学 / 希薄気体力学 / 分子流 / 分子流制御装置 / 数値流体力学 / DSMC法 / 真空蒸着 / 希薄気体 / マイクロマシン / ナノスケール / マイクロ流体力学 / ナノスクール / 分子気体力学 / 光マイクロエンジン / 直接シミュレーションモンテカルロ法
研究概要

機械技術は,高度成長期の重工業重視の時代を経て,電子細な技術であるマイクロマシン技術の開発が望まれている.技術と融合した機械情報産業へと重心が移り,より軽量・微細な技術であるマイクロマシン技術の開発が望まれている.本研究では、分子流制御装置ロータ翼面上へのカーボン真空蒸着について実験的・数値的研究を行った。その結果、実験的には複数回繰返し蒸着によって,膜厚が大きくなるため,蒸着距離を長くなる必要がある.しかし,蒸着距離が大きくなるとともに成膜量が減少してしまう.反射率は変化しなくなるが透過率が減少していくため吸収率は大きくなり,蒸着膜表面温度も高くなった.DSMC法によるコンピュータシミュレーションによると試料到達粒子数の合計は実験値,数値計算結果に対して定性的には非常によい結果を得た.ただし,計算モデルである1/4モデルは試料到達粒子数から問題がないが,試料上のカーボン粒子分布については他のモデルを試みる必要がある.また、軸制御機構を有するフェライト永久磁石分子流制御装置では、回転中にロータが受ける力の不均衡により起こる接触点の増加を減少させ,機構全体のクーロン摩擦を低減することができた.そのために,軸制御機構を有するフェライト永久磁石分子流制御装置は従来のガラスキャップ方式の軸受機構より2.5倍から5.5倍回転数が向上した.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Masahiro OTA, Kazunori WATANABE, Wei LI: "Induced Motion Solid Spheres in Water with Irradiation of Infrared YAG Laser Beam"MICROSCALE HEAT TRANSFER 2,THERM SEMINAR. No75. 161-162 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro OTA, He YING, Stefan K.STEFANOV: "Induced Flows and Rotor Motions at Low Gas Pressure by Laser Beam Irradiation"ASEVA SUMMER SCHOOL 2003. WS-13. 18 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] (賀羽常道), 星野大輔, (柳原茂), (飯塚豊), 太田正廣: "小分子量気体の圧力モニタリング技術"自動車技術. Vol.157,No6. 109-114 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺一範, 李偉, 太田正廣: "水中でのレーザートラッピングにより誘起される微粒子の流動現象"日本流体力学会年会2003講演論文集. B-211. 202-203 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 何英, 野口敦伸, 太田正廣: "真空蒸着されたレーザ光マイクロアクチュエーターの熱流体特性"日本流体力学年会2003講演論文集. C-323. 436-437 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺一範, 太田正廣, 李偉: "液体中微粒子へのレーザトラッピングに関する研究"可視化情報. Vol.23Suppl.1,No.1,B215. 317-320 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro OTA, Kazunori WATANABE, Wei LI.: "Induced Motion Solid Spheres in Water with Irradiation of Infrared YAG Laser Beam."MICROSCALE HEAT TRANSFER 2, THERM SEMINAR. No 75. 161-162 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro OTA, He YING, Stefan K.STEFANOV.: "Induced Flows and Rotor Motions at Low Gas Pressure by Laser Beam Irradiation"ASEVA SUMMER SCHOOL 2003, WS-13 "Vacuum Gas Dynamics". 18 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazunori WATANABE, Wei LI, Masahiro OTA.: "Motion of Particle Induced by Laser Trapping in Water"Proceedings, 2003 Meeting of Japan Society of Fluid Mechanics. 202-203 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ying He, Atsunobu NOGUCHI, Masahiro OTA.: "Thermo Fluids Characteristics of Laser Micro Actuator by Vacuum Deposition."Journal of the Visualization Society of Japan. Vol.23, Suppl.NO.1. 317-320 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeru TAKIGAWA, Masahiro OTA, Kazunori WATANABE, Wei KI: "Induced motion of solid particles in liquid, with laser beam irradiation"Proceedings of Thermal Engineering Conference 03'. No.03-30. 433-434 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro OTA, Kazunori WATANABE, Wei LI: "Induced Motion Solid Spheres in Water with Irradiation of Infrared YAG Laser Beam"MICROSCALE HEAT TRANSFER 2, THERM SEMINAR. No75. 161-162 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro OTA, He YING, Stefan K.STEFANOV: "Induced Flows and Rotor Motions at Low Gas Pressure by Laser Beam Irradiation"ASEVA SUMMER SCHOOL 2003. WS-13. 18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 賀羽常道, 星野大輔, 柳原茂, 飯塚豊, 太田正廣: "小分子量気体の圧力モニタリング技術"自動車技術. Vol.157,No6. 109-114 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺一範, 李偉, 太田正廣: "水中でのレーザートラッピングにより誘起される微粒子の流動現象"日本流体力学会年会2003講演論文集. B-211. 202-203 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 何英, 野口敦伸, 太田正廣: "真空蒸着されたレーザ光マイクロアクチュエーターの熱流体特性"日本流体力学年会2003講演論文集. C-323. 436-437 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺一範, 太田正廣, 李偉: "液体中微粒子へのレーザトラッピングに関する研究"可視化情報. Vol.23Suppl.1,No.1,B215. 317-320 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺一範, 太田正廣, 滝川滋, 李偉: "微粒子が混合された液中へのレーザ照射の影響に関する研究"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. (VI)No.03-1. 165-166 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 瀧川滋, 太田正廣, 渡辺一範, 李偉: "レーザビームにより誘起される水中固体微粒子の強制運動"日本機械学会熱工学コンファレンス講演論文集. No.03-30. 433-434 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro OTA, Atsunobu NOGUCHI: "Opto-microactuator with low-thermal conductivity Material by laser heating"Proceedings of 2002 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. IMECE2002-37439. 1-6 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 太田正廣, 野口敦信: "レーザビームを用いた微小物体へのエネルギ供給に関する研究"日本機会学会第8回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集. No.02-7. 645-648 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro OTA: "Challenges on ITRS Red Brick by Thermal and Fluid Mechanics"Proceedings of 7 th International Symposium on Chemical Mechanical Polishing. 1-14 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 正廣: "固体粒子添加とガス供給方法によるメタンハイドレート生成速度変化に関する研究"日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集. No.01-3. 19 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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