圧電結晶を用いたセンサ・アクチュエータ一体システムの提案と基礎研究

使用压电晶体的集成传感器-执行器系统的提议和基础研究

• 批准号: 14655032
• 负责人: 塩川 祥子
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655032/
• 关键词: 弾性表面波アクチュエータ; 弾性表面波センサ; センサ・アクチュエータ一体システム; 電気化学センサ; SAWストリーミング

本研究の目的は,圧電結晶上を伝搬する弾性表面波(SAW)を利用したセンサとアクチュエータ,ならびに弾性波励振源である櫛型電極を利用した電気化学センサを,一つの圧電結晶上で実現した新しいLab on a Chipの基礎研究を行うことにある.このうち,櫛形電極を利用した電気化学センサについては,この上に異なる試料を載せるとそのインピーダンス特性が変化することが明らかになった.電気化学センサは,弾性波励振源と共用するため,(1)液体を安定して流すための流路の作製,(2)SAWセンサを実現するための解析,(3)試料の排出法の3点に特に力をいれて研究を行った.(1)の結果,圧電結晶上に弾性表面波導波路を形成することで,エネルギの収束効果が得られ,流路となることが分かった.しかし,この導波路は2次元構造であり,液体の流れは3次元である.流路にそって液体が流れるようにするため,高分子などで,流路を圧電結晶上に形成する必要があることが明らかになった.ところで,液体のアクチュエータに用いるSAWと液体計測に用いるSAWはモードが異なる.一般に,アクチュエータ用SAW基板に計測用SAWを励起するには,弾性波導波路を圧電結晶上に設けなければならない.そのためには,解析により導波路の材質,厚さなどを決める必要がある.そこで,解析用のプログラムを作成した.このプログラムを既報の層状構造に適用したところ,有効であることが確認できた.現在,アクチュエータ用圧電結晶上についての解析を行っている.(3)では,測定した液体の排出方法について検討した.アクチュエータ用SAWの励振電圧を高くすると,液体は霧化することが分かった.また,霧化した液体は,静電場によって制御可能であることも明らかになった.これにより,例えば,微少量の廃液を霧化させ,紙等に吸着させることにより,可燃ごみとして焼却できる.本研究により,圧電結晶上にセンサとアクチュエータを一体化した新しい機能素子が実現可能であることを示すことができた.

In this study, the purpose of this study is to demonstrate the feasibility of transient surface wave (SAW). The purpose of this study is to demonstrate the feasibility of transient surface wave (Lab on a Chip). In this study, the purpose of this study is to demonstrate the feasibility of transient surface wave (Lab on a Chip) in the study of thermal surface wave (ESWs). The electrical and mechanical properties of electrical and chemical materials are used to improve the performance of the electrochemistry system. The electrical chemistry and the mechanical wave excitation source share the same cycle, (1) the flow path of the liquid stabilizer is operated, (2) the SAW cycle is analyzed, and (3) the material discharge method is used to conduct a three-point special force test. (1) the results show that the thermal wave path is formed by the thermal wave path on the crystal. The bundles are broken, the flow path is divided. The second dimension of the wave is made, and the liquid flow is three-dimensional. The flow path is sensitive to the temperature of the liquid, the polymer, the flow path, the temperature, the temperature and the temperature. Please use the SAW liquid, the SAW liquid, the liquid. In general, the SAW substrate is used. The SAW is used to activate the signal, and the characteristic wave path is set on the crystal. In order to analyze the material of the wave, the thickness of the material is determined by the necessary information. Please tell me how to make it with the help of the analysis. Please make sure that you do not know what you are doing, and that you are sure that you are not. Now, in order to determine the discharge method of the liquid, the method of discharge of the liquid is determined by the analysis of the temperature field. The SAW is used to excite the high-temperature equipment, and the liquid is used to separate the gas and gas. It is possible to control the temperature of the static electric field by controlling the temperature of the liquid and controlling the temperature. For example, a small amount of liquids, such as a small amount of liquid, are inhaled, but they are combustible. In this study, the results show that it is possible for the new machine element to show that it is possible to improve the performance of the integrated system.

项目成果

塩川祥子 他: "SAWストリーミングを用いた霧化現象とその制御"電子情報通信学会超音波研究会技術報告. US2002-68. 1-6 (2002)

Sachiko Shiokawa 等人：“使用 SAW 流的雾化现象及其控制”IEICE 超声研究组技术报告 US2002-68 (2002)。