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広視野レーザ走査干渉計を用いたワンショット3次元ナノ形状測定システム

研究課題

研究課題/領域番号 18H01360
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
研究機関新潟大学

研究代表者

新田 勇  新潟大学, 自然科学系, 教授 (30159082)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード広視野計測 / レーザ走査干渉計 / 広視野レーザ顕微鏡 / ワンショット干渉計測 / 金属成膜参照板 / 振動 / ロバスト / ナノ計測 / Laser interferometry / Wide field of view / Saw tooth / Single shot / Metal coated reference / Sawtooth
研究成果の概要

研究代表者は既存の装置より約400倍広いレーザ走査型干渉計を実現した.参照板に金属薄膜を成膜することで,1枚の干渉縞画像から試験片の形状がナノ精度で決定できる新規のワンショット計測手法も開発した.干渉計測は振動に弱く,極力振動を排除した環境で行われる.このため,測定精度が高いにもかかわらず加工機上で干渉法を適用することはできなかった.本研究では,新規ワンショット計測法が振動に対して極めて強いことを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

市販の顕微干渉計は光学顕微鏡をベースとしているために視野が限定的である.これに対して,既開発の広視野レーザ顕微鏡は約400倍視野が広い.干渉計として使用すれば,400倍広い領域のナノ形状計測が可能である.最近開発した新規ワンショット計測法を組み合わせることで,振動に対してロバストな形状計測手法が確立できる.
本研究では,新規ワンショット計測法の振動に対するロバスト性を実験により確認した.本成果は,干渉法を机上計測に適用できることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A novel single shot interferometry with a wide field of view by reference plates coated with various metals2018

    • 著者名/発表者名
      Ohara Yuta、Tsukiyama Yosuke、Nitta Isami
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 52 ページ: 345-355

    • DOI

      10.1016/j.precisioneng.2018.01.015

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 広視野レーザ顕微鏡への光切断法の導入2021

    • 著者名/発表者名
      本田逸人,月山陽介,新田勇
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越学生会第50回学生員卒業研究発表講演会(オンライン開催) 講演番号E-11
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 粗面形状のレーザ干渉測定の検討2021

    • 著者名/発表者名
      新田勇,月山陽介
    • 学会等名
      2021年度精密工学会春季大会学術講演会(オンライン開催) 講演番号D0103
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 振動に強いシングルショットレーザ干渉測定の検討2020

    • 著者名/発表者名
      新田勇,月山陽介
    • 学会等名
      2020年度精密工学会秋季大会学術講演会(オンライン開催)pp.326-327
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Vibration insensitive single-shot interferometry using a wide-field laser micro scope2020

    • 著者名/発表者名
      Isami Nitta,Yosuke Tukiyama
    • 学会等名
      ICPE2020(18th International Conference on Precision Engineering)(オンライン開催) 講演番号D-1-13
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 広視野レーザ顕微鏡への光切断法の導入~形状計測範囲の拡大~2020

    • 著者名/発表者名
      目黒宙,新田勇,月山陽介
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シングルショット干渉計測のための干渉縞解析方法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      澤龍介,月山陽介,新田勇
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 形状計測範囲拡大のための広視野レーザ顕微鏡への光切断法の導入2020

    • 著者名/発表者名
      新田勇,月山陽介
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第57期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 広視野シングルショットレーザ干渉計に及ぼす振動の影響2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉陽介,月山陽介,新田勇
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第57期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シングルショット干渉法に適した金属薄膜2019

    • 著者名/発表者名
      新田勇,佐藤拓也,月山陽介
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 3D surface profile measurement by single shot interferometry with wide field of view2019

    • 著者名/発表者名
      Isami Nitta, Takuya Sato, Yosuke Tsukiyama
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2019 (ATEM'19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 広視野シングルショット干渉法によるプラスチック表面の形状計測2019

    • 著者名/発表者名
      新田勇,佐藤拓也,月山陽介
    • 学会等名
      2019年度精密工学会北陸信越支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 3D surface profile measurement of materials with varying reflection coefficients by single shot interferometry2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sato, Yosuke Tsukiyama, Isami Nitta
    • 学会等名
      The 8th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology (ASPEN2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 広視野レーザ干渉計を用いたナノ形状計測(非対称干渉縞に及ぼす参照板厚さの影響)2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤拓也
    • 学会等名
      日本機械学会2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Single-shot measurement of 3D surface profiles using wide field view laser microscope2018

    • 著者名/発表者名
      Isami Nitta
    • 学会等名
      ICPE2018 (17th International Conference on Precision Engineering)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] トライボロジーの評価制御応用展開2021

    • 著者名/発表者名
      岩井善郎、新田勇
    • 総ページ数
      319
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781315911
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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