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高速共焦点スキャナを用いた複雑な3次元マイクロ構造のデジタル光造形と混相流動計測

研究課題

研究課題/領域番号 23760144
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関東京大学

研究代表者

大石 正道  東京大学, 生産技術研究所, 技術専門職員 (70396901)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードマイクロ光造形 / 共焦点スキャナ / デジタルミラーデバイス / マイクロ混相流 / マイクロ流
研究概要

本研究では、赤血球のマイクロ挙動解明に向けたモデル実験に用いる、3次元特殊形状マイクロビーズの造形を念頭におき、マイクロ流路内に複雑な3次元形状の構造物を高速造形する手法の開発を目的とし、高速共焦点スキャナとDMD(デジタルミラーデバイス)を組み合わせた光造形法を提案した。光学設計においては、照度むらを無くすための光学設計に特に留意し、空間フィルタやビームホモジナイザを導入することにより、全域に渡っての輝度差を10%以内に抑えた。共焦点効果による硬化スポットは、理論的な共焦点深度よりも厚くなる傾向がみられるが、その厚みはレーザの強度を抑え、露光時間を長めに取ることで薄くできる可能性が示された。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Continuous and Simultaneous Measurement of the Tank-Treading Motion of Red Blood Cells and Surrounding Flow Using Translational Confocal Micro-Particle Image Velocimetry (Micro-PIV) with Sub-Micron Resolution2012

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, K. Utsubo, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: Vol.23

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the mechanism of droplet formation in T-junction microchannel2012

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Bin Li, Feng-Chen Li, Juan-Cheng Yang, Haruyuki Kinoshita, Masamichi Oishi and Marie Oshima
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 69 号: 1 ページ: 340-351

    • DOI

      10.1016/j.ces.2011.10.048

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous and Simultaneous Measurement of the Tank-Treading Motion of Red Blood Cells and Surrounding Flow Using Translational Confocal Micro-Particle Image Velocimetry (Micro-PIV) with Sub-Micron Resolution2012

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Oishi, Koji Utsubo, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii, Marie Oshima
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 23 号: 3 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1088/0957-0233/23/3/035301

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the mechanism of droplet formation in T-junction microchannel2011

    • 著者名/発表者名
      X-B. Li, F-C. Li, J-C. Yang, H. Kinoshita, M. Oishi and M. Oshima
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: Vol.22

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Measurement of Internal and Surrounding Flows of a Moving Droplet Using Multicolour Confocal Micro-Particle Image Velocimetry (micro-PIV)2011

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: Vol.22

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of internal and surrounding flow of a moving droplet using multicolour confocal micro-particle image velocimetry2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ohishi, H.Kinoshita, T.Fujii, M.Oshima
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: Vol.22 号: 10 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1088/0957-0233/22/10/105401

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MEASUREMENT OF THREE DIMENSIONAL FLOW STRUCTURE DURING MICRODROPLET FORMATION USING PHASE-LOCKED MULTICOLOR CONFOCAL MICRO-PIV2013

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii and M. Oshima
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2013)
    • 発表場所
      Freiburg, Germany
    • 年月日
      2013-01-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] MEASUREMENT OF THREE DIMENSIONAL FLOW STRUCTURE DURING MICRODROPLET FORMATION USING PHASE-LOCKED MULTICOLOR CONFOCAL MICRO-PIV2013

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii and M. Oshima
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Freiburg, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 混相流断層画像を基にした液滴の3次元形状の再構築2013

    • 著者名/発表者名
      松浦佑樹,大石正道,向井信彦,大島まり,張英夏
    • 学会等名
      映像表現&コンピュータグラフィックス研究会
    • 発表場所
      久留米
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マイクロT字ジャンクションにおける液滴生成現象のマイクロPIV計測2013

    • 著者名/発表者名
      大石正道,木下晴之,藤井輝夫,大島まり
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会講演論文集
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phase-locked confocal micro-PIV measurement of three dimensional flow structure of transient droplet formation mechanism in T-shaped micro junction2012

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 学会等名
      65th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics (APS-DFD 2012)
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2012-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization and Measurement of Flow-Induced Dynamic Motion of Red Blood Cells Using Tracking Confocal Micro-PIV System2012

    • 著者名/発表者名
      M. Oshima, M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii
    • 学会等名
      ASME 2012 Summer Bioengineering Conference (SBC2012)
    • 発表場所
      Puerto Rico, USA
    • 年月日
      2012-06-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Phase-locked confocal micro-PIV measurement of three dimensional flow structure of transient droplet formation mechanism in T-shaped micro junction2012

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Oishi, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii, Marie Oshima
    • 学会等名
      65th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous Measurement of Tank-Treading Motion of Red Blood Cell and Surrounding Flow using Target-Tracking Confocal Micro-PIV2011

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, K. Utsubo, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 学会等名
      The 11th Asian Symposium on Visualization (ASV-11)
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2011-06-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Simultaneous Measurement of Tank-Treading Motion of Red Blood Cell and Surrounding Flow using Target-Tracking Confocal Micro-PIV2011

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Oishi, Koji Utsubo, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii, Marie Oshima
    • 学会等名
      The 11th Asian Symposium on Visualization
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization and Measurement of Flow-Induced Dynamic Motion of Red Blood Cells Using Tracking Confocal Micro-PIV System

    • 著者名/発表者名
      Marie Oshima, Masamichi Oishi, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii
    • 学会等名
      ASME 2012 Summer Bioengineering Conference (SBC2012)
    • 発表場所
      Puerto Rico, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.oshimalab.iis.u-tokyo.ac.jp/english/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] Hemodynamics, Microfluidics in Micro-TAS

    • URL

      http://www.oshimalab.iis.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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