弾性表面波を利用した摩擦駆動型サブナノメートル位置決めスライダの開発

利用表面声波开发摩擦驱动的亚纳米定位滑块

• 批准号: 17656055
• 负责人: 足立 幸志
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656055/
• 关键词: 弾性表面波; 摩擦駆動; 摩擦帯電; 摩耗; 表面テクスチャ; 位置決め; 高周波; 超音波モータ

10MHz-100MHzの高周波,サブナノメートルの低振幅であり,高い振動エネルギーを有する弾性表面波に着目し,従来不可能であった超精密(0.5nm),高速(1.5m/s)かつ広範囲(理論上は無限平面)での位置決め可能なシステムを開発することを最終目的とする本研究において,2年目の本年は,1年目に新たに見出された「弾性表面波モータの推力低下」の原因の解明及びそれに基づく設計指針構築を行なった.得られた主要な結果は,以下の通りである.1.弾性表面波モータの推力は,駆動回数に伴い徐々に減少し駆動不可能な状態となるもののエタノールでステータを拭くことにより推力を回復させることが可能であることを明らかにした.2.エタノールで拭くことにより表面の電位を除去することが可能であることを明らかにした.3.除電を行ないながら弾性表面波モータを用いることにより,寿命の大幅な改善が可能であることを実験により明らかにした.4.ステータの表面電位が-1200〜1200Vの範囲では,表面電位の変化に起因したステータの材料特性,振動特性の変化及びステータとスライダ間の静電引力の変化が,推力低下の直接的原因ではないことを明らかにした.5.弾性表面波モータの駆動に伴い発生する摩耗粒子が摩擦駆動面に付着することにより推力が大幅に低下することを明らかにした.6.発生した摩耗粒子の付着の主要因が摩擦に起因する帯電であることを示した.7.摩耗粒子発生の抑制及び発生した摩耗粒子の付着防止のための導電性を有する硬質材料の選択が弾性表面波を利用した摩擦駆動型サブナノメートル位置決めシステムの重要な鍵であることを示した.

10 MHZ to 100 MHZ の high frequency, サ ブ ナ ノ メ ー ト ル の low amplitude で あ り, high vibration エ い ネ ル ギ ー を have す る 弾 sex surface wave に mesh し, 従 to impossible で あ っ た ultra-precision (0.5 nm), high speed (1.5 m/s) か つ hiroo van 囲 [は theoretically infinite plane) で の position may definitely め な シ ス テ ム を open 発 す る こ と を final purpose と す る this study に お い て, 2 years の は this year and one year new mesh に た に shows さ れ た "弾 surface wave モ ー タ の low thrust" の の explain reason and び そ れ に base づ く line design pointer build を な っ た. Have ら れ は た な main results, the following の tong り で あ る. 1. The surface wave 弾 sex モ ー タ の thrust は 駆 move back several に with い xu 々 に reduce し 駆 move impossible な state と な る も の の エ タ ノ ー ル で ス テ ー タ を mop く こ と に よ り thrust を reply さ せ る こ と が may で あ る こ と を Ming ら か に し た. 2. エ タ ノ ー ル で mop く こ と に よ The surface <s:1> potential を removed from する である とが とが may be である とを とを and ら ら に た た た.3. In addition to the electric line を な い な が ら 弾 sex surface wave モ ー タ を with い る こ と に よ り, life may の な significantly improve が で あ る こ と を be 験 に よ り Ming ら か に し た. 4. ス テ ー タ の surface potential が - 1200 ~ 1200 v の van 囲 で は, surface potential の variations change に cause し た ス テ ー タ の material properties, vibration characteristic の variations and び ス テ ー タ と ス ラ イ ダ の electrostatic attraction between の - が, the reason of low thrust の direct で は な い こ と を Ming ら か に し た. 5. 弾 sex surface wave モ ー タ の 駆 dynamic に with い 発 raw す る mo particles が friction consumption 駆 still face the に pay す る こ と に よ り thrust が sharply lower に す る こ と を Ming ら か に し た. 6. The occurrence of た frictional particles <e:1> is mainly due to が friction に. The cause is する charging である とを とを indicating た.7. The consumption of raw particles 発 の inhibition and び 発 raw し た の pay the friction consumption particles prevent の た め の conductivity を have す る hard material の sentaku が 弾 を surface waves using し た friction 駆 moving type サ ブ ナ ノ メ ー ト ル position definitely め シ ス テ ム の important な key で あ る こ と を shown し た.

项目成果

Friction Drive Characteristics of Surface Acoustic Wave Motor

声表面波电机的摩擦驱动特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceeding of ASIATRIB 2006, Kanazawa Volume 2
• 作者: 松下直樹;ほか3名;Koshi Adachi
• 通讯作者: Koshi Adachi