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STMの原理によるマイクロ部品の形状測定

利用STM原理进行微型零件的形状测量

基本信息

批准号：
04650115
负责人：
三井公之
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Keio 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：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

最近、次世代を担う技術の一つとしてマイクロマシンの研究開発が広く注目を集めている。マイクロマシンが実現されれば、精密工学、医療をはじめとするさまざまな分野に大きなインパクトを与えることとなる。マイクロマシンを実現するために必要な要素技術の一つが、部品の寸法、形状、粗さ測定技術である。将来的には、直径数十μmの微細な穴の内径、真円度、深さを測定すること、あるいは、微細な部品の寸法、平面度、直角度、平行度などをサブμmのオーダーで測定することが必要となるであろう。このような観点から本研究では微細部品の寸法・形状測定法の開発を行った。本研究において開発した測定装置は、微細な計測プローブを測定対象に接近させ、トンネル電流を検出するための粗動及び微動機構、圧電素子を駆動し測定物とプローブ間の距離を一定に保つようにコントロールするための制御回路等から構成されている。トンネル電流を検出するためのプローブは、細いタングステン線の先端に微小なベアリング球を接着したものを製作し使用した。装置を試作した後、プローブ位置を制御している状態での、トンネル電流と制御電圧の様子の観察、装置に外乱が加わった時の、圧電素子の変位とプローブと測定物間の距離との関連について調べた。その結果、試料とプローブの間の距離が十分な精度で制御されていることが明かとなった。次に、幅20mm、深さ10μmの段差形状を有する鋼製試料の断面形状測定、従来測定が困難であった微小な穴の深さ計測などに本測定法を適用し、微小部品の寸法、形状測定に本測定法が有効なことを示した。

Recent, next generation technology research and development Precision engineering, medical science, and technology The necessary elements of technology, component size, shape, rough measurement technology In the future, it is necessary to measure the inner diameter, true depth and parallelism of fine holes with diameters of tens of microns. This study is aimed at the development of a method for measuring the size and shape of fine parts. In this study, the measurement device consists of a coarse and fine motion mechanism, a voltage element motion mechanism, a control circuit, etc., which are close to the measurement object, and close to the measurement object. The first step is to create a small ball and then to use it. After the device is tested, the position of the electrode is controlled, the current is generated, the voltage is controlled, and the device is adjusted. The results, the distance between the sample and the tip are very accurate. The measurement method is applicable to the measurement of the section shape and the depth of the steel sample with the step difference of 20mm and 10μm. The measurement method is applicable to the measurement of the depth of the small part.