弾性表面波デバイスを用いた薄膜作成法の基礎研究

声表面波器件薄膜制备方法的基础研究

• 批准号: 19656201
• 负责人: 近藤 淳
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19656201/
• 关键词: 弾性表面波; 非線形現象; 霧化; 液滴ダイナミクスの電圧依存性; ミスト生成; 霧化現象; メカニズム; キャピラリー波; 霧化条件; 弾性表面波(SAW); SAWストリーミング; 薄膜作成; 霧化のメカニズム

圧電結晶である128YX-LiNbO3上に櫛形電極(IDT)を作成し霧化実験を行った.昨年度の研究で,表面を親水性にするため設けた金属膜(Au/Cr)が破壊される現象が生じた.そこで,長時間霧化により電極がどのようになるか検討を行った.導電性の低い水の場合,電極が破壊されることはない.しかし,導電性が含まれることにより電極破壊が生じた.生体分子を成膜する場合,水ではなくリン酸バッファ水溶液(PBS)を利用する.PBSは導電性をもつため,電極破壊の原因を知ることは重要である.そこで,詳細な観察を行った.その結果,(1)弾性表面波(SAW)伝搬面上の薄い液膜がIDTの方向に引っ張られること,(2)霧化した液滴がIDT上に付着することにより生じることが明らかになった.通常,SAW伝搬面に液体をのせるとSAW伝搬方向に液体が搬送されたり飛翔したりする.一方,粉などをのせるとIDTの方向(SAW伝搬方向と逆)に移動する.霧化現象で見られた液膜は非常に薄いため,液体中への縦波放射が起こらず固体をのせたときと同じ現象が生じているのではないかと考えている.膜材料を変更するたびにSAW素子も交換するのは効率的ではない.そこで,(1)と(2)の解決策として,電極用金属の変更とIDTへのカバーの装着が考えられる.前者は下地に用いているクロムをチタンに交換することである.ただし,研究室内の設備ではチタン膜を形成できないので,外部委託で素子を作成する必要がある.後者はIDT上に閉じた空間を設けることである.これにより,外部の影響を避けることができる.しかし,SAW伝搬面上にカバーを固定すると波が減衰し,霧化効率が低下する.これを解決しなければ薄膜塗布として利用できない.今後の課題である.

128 YX-LiNbO3 comb-shaped electrode (IDT) on the voltage crystal is made into atomized liquid. In the past year's research, the phenomenon of surface hydrophilicity caused by metal film (Au/Cr) breakdown occurred. Therefore, long-term atomization can be carried out while the electrodes are touching each other. In case of low conductivity and water, the electrode will be broken. The conductivity of the electrode is very high. In the case of biological molecule film formation, water is used as an aqueous solution of acid (PBS).PBS has conductivity and it is important to know the cause of electrode failure.そこで,详细な観察を行った. The results are as follows: (1) thin liquid film on SAW transfer surface is stretched in the direction of IDT;(2) atomized liquid droplets are deposited on IDT. Usually,SAW transfer surface liquid transfer direction. One side, powder, powder Atomization phenomenon is seen in the liquid film is very thin, the liquid wave radiation is generated in the solid, the same phenomenon occurs in the liquid film. The membrane material changes the electron exchange rate. The solution of (1) and (2) is to change the metal for electrode to IDT. The former is used in the middle of the game. It is necessary to study the film formation of indoor equipment and entrust it to the outside. The latter is called IDT. This is the first time that we've had any external influence. For example, when the SAW surface is fixed, the attenuation of the wave is reduced, and the atomization efficiency is reduced. This is the solution to thin film coating problems. Future issues.

项目成果

弾性表面波を用いた霧化現象の実験的検討

表面声波雾化现象的实验研究

• 发表时间: 2008
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌A J91-A
• 作者: 近藤淳;宮田純一;杉本光範;松井義和
• 通讯作者: 松井義和

弾性表面波素子を用いた霧化現象の検討

利用声表面波装置研究雾化现象

• 发表时间: 2008
• 作者: 近藤淳;宮田純一;杉本光範;松井義和
• 通讯作者: 松井義和

Experimental consideration of high frequency ultrasonic atomization using SAW devices

使用 SAW 装置进行高频超声雾化的实验考虑

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proceedings of IEEE Ultrasonic Symposium
• 作者: 小野寺和房;村田真哉;向井紳;向井紳;近藤淳
• 通讯作者: 近藤淳

弾性表面波を用いた液体霧化現象のメカニズムの検討

利用表面声波研究液体雾化机理

• 发表时间: 2008
• 作者: 近藤淳;宮田純一;杉本光範;松井義和;宮田 純一
• 通讯作者: 宮田 純一

弾性表面波素子を用いた高周波超音波による霧化

使用表面声波元件通过高频超声波雾化

• 发表时间: 2009
• 期刊: 塗装工学 44
• 作者: 小野寺和房;村田真哉;向井紳;向井紳;近藤淳;近藤淳
• 通讯作者: 近藤淳