ナノ3次元座標測定機のためのレーザトラップ非接触プローブに関する基礎的研究

纳米三维坐标测量机激光阱非接触式测头基础研究

基本信息

批准号：
07750143
负责人：
高谷裕浩
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

マイクロマシニングによって創成される数10〜数100マイクロメートルの微細加工形状の測定評価法を確立するためには,マイクロメートルオーダの微細形状をナノメートルオーダで計測可能なナノ3次元座標測定機の開発が必要である.そこで本研究は,ナノ3次元座標測定機の中核技術である位置検出プローブの開発を目的とするものであり,レーザトラッピング技術を応用したレーザトラッピング非接触プローブを提案し,基礎的な現象の解明と基本原理の確立を行うものである.本年度は,トラッピング力の理論解析に基づいて,高精度干渉顕微鏡と3次元トラッピング光学系を組み合わせた実験装置を構築し,レーザトラッピング非接触プローブの基本特性を調べる実験を行った.当該年度の研究成果をまとめると以下のとおりである.1.レーザトラッピング力の理論解析微小球に作用するトラッピング力をレーザ光による放射圧理論に基づいてモデル化し,粒径,レーザパワー密度およびスポット径等の影響を数値解析によって明らかにした.2.レーザトラッピング非接触プローブ基本光学系の構築と微小粒子の3次元トラッピング実験数値解析に基づき,Arレーザ光(488nm)を集光して微粒子を捕捉するレーザトラッピング光学系にHe-Neレーザ光(633nm)によるMirau干渉顕微鏡光学系を組み込んだレーザトラッピングプローブ光学系を構築した.さらに,対物レンズ(50×)によって集光された波長488nmのArレーザ光によって液晶素子用のスペ-サシリカ粒子(粒径5μm)を3次元的に捕捉できることを明らかにした.3.Mirau干渉顕微鏡による微小球の変位計測実験ピエゾ素子付きのXYZ試料ステージによって粒子をナノメートルオーダで移動させ,その変位量をHe-Neレーザ光によるMirau干渉計によって高精度に計測できることを明らかにした.

为了建立微加工微加工的测量和评估方法，有必要开发一种纳米3D坐标测量机，该测量机可以在纳米尺寸的毫米上测量微米的微型形状。因此，这项研究旨在开发位置检测探针，这是纳米3D协调测量机的核心技术。我们提出了一种激光捕获非接触式探针，该探针使用激光捕获技术来阐明基本现象并建立基本原理。今年，基于对诱捕力的理论分析，构建了一种实验装置，该实验装置结合了高精度干扰显微镜和3D诱捕光学系统，并进行了实验以研究激光诱捕非接触式探针的基本特征。今年的结果总结如下：1。激光捕获力的理论分析基于激光光理论对作用于微球上的捕获力进行建模。通过数值分析揭示了粒径，激光功率密度，点直径等的影响。2。构建激光捕获非接触探针基本光学系统和3D捕集的实验分析，构建了一个激光捕获探针光学系统，该探针光学系统使用He-Ne激光束（633nm）纳入了MIRAU干扰显微镜光学系统，以收集AR AR Laser Beam（48888NM），以收集AR Laser Beam（48888888NM）。据揭示，由物镜（50倍）凝结的波长为488 nm的AR激光束可以在三个维度中捕获液晶元件的二氧化硅颗粒（粒径5μm）。 3。使用MIRAU干扰法实验对微球的位移进行实验测量。使用带有压电元件的XYZ样品阶段以纳米级的移动颗粒进行的实验，并且可以通过使用He-ne激光束使用MIRAU干涉仪，以高精度来测量位移量。