マイクロマシン駆動用の光学式アクチュエータの開発

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06650293
• 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)
• 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

研究概要

平成8年度は以下の三つの光駆動アクチュエータに関する研究を行う予定であった。個々にその研究実績の概要を報告する。
1.形状記憶合金を動力源とする光駆動グリッパ
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℃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持できる。
2.光ファイバーを用いたピンセット
2心光ファイバーケーブルの先端のクラッドをそれぞれ取り去り、平行な二本の石英コアの片持ち梁を製作した。この外側にCrを蒸着し、光熱吸収によって内側に曲げられた片持ち梁によって物体をはさむことができる。100μmのポリスチレンラテックス球を液中で実際に把持した。
3.光ファイバーと形状記憶合金を組み合わせたグリッパ
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重の球を把持できる。

研究成果

• [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)
• [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)
• [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)
• [文献書誌] S.Inaba: "Photothermal vibration of fider core for vibration type sensor" Jpn.J.Appl.Phys.34.4A. 2018-2021 (1995)
• [文献書誌] K.Hane: "Photothermal and photoaconstic effects in optical sensor" Tech.Digest.13th Sensor Symp.117-120 (1995)
• [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)
• [文献書誌] H.Kumazaki: "Temperature characteristics of vibration type sensor using micromachined optical fiber-tip" Opt.Rev.30・2. 135-138 (1996)
• [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)
• [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)
• [文献書誌] A.Shimamura: "Light-driven actuators using shape-memory alloy" Tech.Digest.14th Sensor Symp.259-262 (1996)
• [文献書誌] H.Kumazaki: "Deposition thickness sensor for ion Sputtering apparatins" T.IEE.Japan. 117E・2. 105-108 (1997)
• [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)