圧電表面すべり波の電界を用いた微小物体のマイクロマニピュレーションに関する研究

利用压电表面剪切波电场对微小物体进行显微操作的研究

• 批准号: 05650252
• 负责人: 竹内 正男
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650252/
• 关键词: 超音波; マイクロマニピュレーション; 一方向性変換器; 圧電表面すべり波

微小スケール系における種々の物体のアクチュエーションやマニピュレーションは,「マイクロマシン」や「バイオテクノロジー」の分野における重要な要素技術である.マニピュレーションの対象物が,動植物細胞のような大きさが10μm以下でしかも破壊しやすい物体の場合,非常に精密な力の制御が要求され,これまで提案されているような機械的マニピュレータでは限界がある.本研究者らは、VHF帯超音波を用いて微小な物体を操作する新しいマニピュレーション技術を提案し、種々の構成法を検討している。本研究では、高結合圧電基板上の圧電表面すべり波と呼ばれる圧電基板の表面に平行な横波変位だけをもつ特殊な弾性表面波に付随する準静電波の静電力を力の駆動源に利用したマニピュレーションの可能性を追求し、以下のような成果が得られた。1.微小物体のアクチュエーションに適合する圧電表面すべり波について種々検討し、64°YX LiNbO_3基板を伝搬する圧電表面すべり波を利用することとした。そして、この波について、伝搬路に周期的摂動が与えられた場合の伝搬特性を理論的に解析した。また、この波を効率よく一方向性励振するすだれ状電極トランスジューサについて理論的・実験的に検討した。2.超音波マイクロマニピュレーションの実験のために、新たに顕微鏡観察システム、専用のメカニカルステージ系、トランスジューサを駆動する電子回路系を設計し、ほぼ完成させた。3.現在,すだれ状電極の周期が40μmで、動作中心周波数110MHzのマニピュレータの試作とこれを用いた微小SiO_2ガラス球やポリスチレン球などの1次元移送実験が進行中である.

Microphones are used for all kinds of objects, such as equipment, technology, etc. The animal and plant cells do not use the equipment, the animal and plant cells do not use the equipment of less than 10 μ m, the object is closed, the requirement is very precise, the proposal is used to control the equipment, and the limit of the equipment is limited. In this study, VHF ultrasound uses small objects to operate, new equipment, technology proposals, and various methods are used to operate tiny objects. In this study, the ambient surface wave on the combined substrate is characterized by the parallel shear wave on the surface of the substrate and the special characteristic of the surface wave on the substrate. in this study, the thermal wave on the substrate is characterized by the parallel shear wave position and the special characteristic of the surface wave on the substrate. the electrostatic force of the static wave is used to pursue the possibility of thermal shock, and the following results are satisfactory. 1. For small objects, there are several kinds of wave waves on the surface, and the surface waves on the substrate of °YX LiNbO_3 are different from those on the surface. The movement of the cycle of transportation, the cycle of transportation, and the cycle of transportation are in line with the analysis of the theory of transport characteristics. The frequency of the shock wave is different from that of the directional excitation device, which is in the shape of an electric pole. It is not necessary to analyze the theoretical basis of this theory. two。 The ultrasonic wave