プローブ顕微鏡用高速アクチュエータの開発

探针显微镜用高速执行器的开发

基本信息

  • 批准号:
    19016016
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.86万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 2008
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

溶液中で機能している個々のモータータンパク質分子の時々刻々と変化する微細動態を高速に撮像できる原子間力顕微鏡(AFM)の開発が求められている。原子間力顕微鏡の撮像レートを大幅に向上させるためには、機械的要素であるスキャナーの性能向上が最も重要な課題である。スキャナーの構成要素として圧電体が用いられているが、圧電体自身の共振により、圧電体の応答速度が大幅に低下するため、これまで十分な性能を有する高速スキャナーは開発されていない。そこで、共振を軽減できる高速スキャナーを新たに設計・製作し、このスキャナーが超精密な位置決め精度で超高速に動作することを実証することを目的とした。具体的に行った研究課題は以下のようになっている。1. 高性能な高速スキャナーの設計・製作前年度に試作したプローブ顕微鏡用高速スキャナーの特性評価結果と今後の改善方法の指針を元に、スキャナーの構造自体に起因する共振と圧電体自身が持つ共振を軽減できる高速スキャナーを新たに設計・製作する。2. 超精密な位置決め精度で超高速に動作するスキャナーの実現アクティブダンピング法や逆伝達関数補償法、変位フィードバック法のためのパラメータを最適化し、300kHzの帯域幅で超高速に駆動できるスキャナーを実現した。3. 高速撮像の実証高速スキャナーを現有の高速原子間力顕微鏡に組み込み、高速撮像できることを実証した。
Solution で function し て い る a 々 の モ ー タ ー タ ン パ ク qualitative molecular の carved 々 々 at と variations change す る micro dynamic を high-speed に pinch of like で き る interatomic force 顕 micro mirror (AFM) の open 発 が o め ら れ て い る. Interatomic force 顕 の pinch of micro mirror like レ ー ト を に sharply upward さ せ る た め に は, mechanical elements で あ る ス キ ャ ナ ー の performance up が も most important topic な で あ る. ス キ ャ ナ ー の components と し て 圧 electricity body が with い ら れ て い る が, 圧 electric body itself の resonance に よ り, 圧 electric の 応 a low speed が に substantially す る た め, こ れ ま で very な を performance of す る high-speed ス キ ャ ナ ー は open 発 さ れ て い な い. そ こ で, resonance を 軽 minus で き る high-speed ス キ ャ ナ ー を new た に design, production of し, こ の ス キ ャ ナ ー が ultra-precision な position definitely め で ultra-high speed precision に action す る こ と を card be す る こ と を purpose と し た. The specific に line った research topic った is as follows: に ようになって る る. 1. High-performance な high-speed ス キ ャ ナ ー の design before the production, the annual に attempt し た プ ロ ー ブ 顕 micro mirror with high-speed ス キ ャ ナ ー の characteristics evaluation results 価 と の improvement method in future の pointer を yuan に, ス キ ャ ナ ー の tectonic autologous に cause す る resonance と 圧 electricity body itself が hold つ resonance を 軽 minus で き る high-speed ス キ ャ ナ ー を new た に design, production of す る. 2. Definitely め ultra-precision な position accuracy で super-fast に す る ス キ ャ ナ ー の be presently ア ク テ ィ ブ ダ ン ピ ン や inverse 伝 グ method of masato compensation method, - a フ ィ ー ド バ ッ ク method の た め の パ ラ メ ー タ を optimization し, 300 KHZ の 帯 domain amplitude で ultra-high-speed に 駆 dynamic で き る ス キ ャ ナ ー を be presently し た. 3. The pinch of like の card be high-speed ス キ ャ ナ ー を の existing high-speed interatomic force 顕 micromirror に group み 込 み, high-speed pinch of like で き る こ と を card be し た.

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Theoretical investigation on force sensitivity in Q-controlled phase modulation atomic force microscopy in constant-amplitude mode
恒幅模式调Q相位调制原子力显微镜力灵敏度的理论研究
  • DOI:
    10.1063/1.2890380
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Kobayashi;Y. J. Li;Y. Naitoh;M. Kageshima and Y. Sugawara
  • 通讯作者:
    M. Kageshima and Y. Sugawara
ナノテクのための物理入門
纳米技术物理学导论
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    D. Kosumi;et al.;S. Katsumoto;R.Fujii;S. Katsumoto;M.Sugisaki;S. Katsumoto;S. Katsumoto;K.Miyamoto;S. Katsumoto;M.Sugisaki;末元徹・勝本信吾 他;M.Sugisaki;勝本信吾・長谷川修司 他
  • 通讯作者:
    勝本信吾・長谷川修司 他
Local Potential Mapping Using Surface Photovoltage in Liquid
使用液体中的表面光电压进行局部电势绘图
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Kobayashi;et.al.
  • 通讯作者:
    et.al.
High-Speed Phase-Modulation Atomic Force Microscopy in Constant-Amplitude Mode Capable of Simultaneous Measurement of Topography and Energy Dissipation
  • DOI:
    10.1143/jjap.47.6121
  • 发表时间:
    2008-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Y. Li;N. Kobayashi;H. Nomura;Y. Naitoh;M. Kageshima;Y. Sugawara
  • 通讯作者:
    Y. Li;N. Kobayashi;H. Nomura;Y. Naitoh;M. Kageshima;Y. Sugawara
Development of Multi-functional High-speed Phase Modulation AFM in Liquids
液体中多功能高速相位调制原子力显微镜的研制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. J Li;et.al.
  • 通讯作者:
    et.al.
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菅原 康弘其他文献

雰囲気制御光電子分光による表面反応過程のその場観測
利用气氛控制光电子能谱原位观察表面反应过程
  • DOI:
  • 发表时间:
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    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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    0
  • 作者:
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮崎 雅大;菅原 康弘;李 艶君
  • 通讯作者:
    李 艶君
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  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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    2021
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  • 作者:
    菅原 康弘;宮崎 雅大;李 艶君
  • 通讯作者:
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光誘起力顕微鏡による有機分子の光学遷移状態と分子間エネルギー移動相互作用の解明
使用光诱导力显微镜阐明有机分子的光学过渡态和分子间能量转移相互作用
  • 批准号:
    24H00431
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.86万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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  • 资助金额:
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  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 4.86万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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  • 批准号:
    12131207
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 4.86万
  • 项目类别:
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エバネッセント場の力による高分解能検出に関する研究
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  • 批准号:
    11122216
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    1999
  • 资助金额:
    $ 4.86万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
エバネセント場の力による高分解能検出に関する研究
利用倏逝场的力量进行高分辨率探测的研究
  • 批准号:
    10135218
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 4.86万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
エバネッセント場の力による高分解能検出に関する研究
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    09241217
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 4.86万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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  • 批准号:
    01750379
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 4.86万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

相似海外基金

染色体の構造解析ー軸構成分子を中心とした走査型プローブ顕微鏡によるアプローチー
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    23K05828
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    09J07642
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    2009
  • 资助金额:
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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  • 批准号:
    06J02787
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 4.86万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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  • 批准号:
    17655058
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    2005
  • 资助金额:
    $ 4.86万
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    Grant-in-Aid for Exploratory Research
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  • 批准号:
    15651050
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 4.86万
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  • 批准号:
    02F00317
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 4.86万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
ヘテロ半導体-分子ナノ構造の創製と走査型プローブ顕微鏡を用いた構造・電子状態の解析
使用扫描探针显微镜创建异质半导体分子纳米结构并分析结构和电子状态
  • 批准号:
    02F02317
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 4.86万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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知道了