電界共役流体を用いた極薄液体レートジャイロの研究

电场共轭流体超薄液体速率陀螺研究

基本信息

  • 批准号:
    21656044
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.05万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2009 至 2010
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

長寿命で耐振動性などの特長を備えた小形で低コストな極薄ジャイロを実現することを目的として,本年度では,小形化,薄形化,集積化,大量生産が可能なMEMS技術を用いた極薄ECFマイクロレートジャイロを開発した.ECFジャイロは,1)ECFジェット発生部,2)噴流発生部と流路,3)速度方向検出部の主要要素で構成されている.まず,MEMS技術によるECFジェット発生部として,高アスペクト比を有する金属構造体である三角柱-スリット形電極対を提案し,フォトリソグラフィによりガラス基板上に形成した金属の薄膜に高さ500μmのレジストによる鋳型を形成し,Ni電鋳により電極を形成する製作プロセスを提案した.鋳型に用いるレジストとして,高アスペクト比のマイクロ構造体の形成と,電鋳後の鋳型を選択的に除去可能な厚膜レジストKMPRを選定し,電鋳におけるプロセス条件を検討することでマイクロ電極対の試作に成功した.次に,電極対を形成したガラス基板にエポキシレジストSU-8により噴流発生部と流路を試作し,従来の機械加工によるジャイロに用いられていた速度方向検出部と組み合わせることで,部分的にMEMS化したECFマイクロレートジャイロを構成し,特性実験を行った.厚さを5mm,流路体積を10×8×t0.5mm^3とし,従来よりも1/5程度に小形化したジャイロの動作を確認したほか,流路高さを1mmとしたジャイロで印加電圧0.38kVとした際に比較的良好な特性が得られた.また,支柱の上の薄膜にホットワイヤとなる回路を形成した形の速度方向検出部を提案し,MEMS技術に応用可能なプロセスを用いてその試作を行ない,有効性を確認した.
Long life, vibration resistance, special features, small shape, low profile, extremely thin ECF, this year, miniaturization, thinness, integration, mass production possible, MEMS technology application, extremely thin ECF, 1)ECF generation part, 2) jet generation part and flow path, 3) velocity direction detection part of the main elements of the composition. In the MEMS technology, the ECF development part has a triangular prism electrode pair with a high dielectric ratio, and a thin film of metal with a high dielectric ratio of 500μm is formed on the substrate. The formation of a high-density electrode structure for a single electrode was successfully investigated. The thick film KMPR was selected for the selection of a single electrode. Next, the electrode pair is formed on the substrate, and the jet generation part and the flow path are tested. In the machining process, the speed direction is tested, and the combination part is tested. In the MEMS process, the characteristics are tested. The thickness is 5mm, the flow path volume is 10×8×t0.5mm^3, and the operation is confirmed to be small to the extent of 1/5. The flow path height is 1mm, and the voltage is 0.38kV. The thin film on the support column is formed into a loop and the velocity direction is determined. The MEMS technology is used to test the possibility of using the film. The effectiveness is confirmed.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ECF Liquid Rate Gyroscope
ECF 液体速率陀螺仪
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shinichi Yokota;Mitsutoshi Hongou;Kenjiro Takemura;Kazuya Edamura;Tsunehiko Imamura;Hideo Kumagai
  • 通讯作者:
    Hideo Kumagai
MEMS技術を用いたECFマイクロレートジャイロ
采用 MEMS 技术的 ECF 微速率陀螺仪
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    金俊完;鈴木俊也;横田眞一;枝村一弥
  • 通讯作者:
    枝村一弥
Numerical Modeling of Electro-Conjugate Fluid Flows
电共轭流体流动的数值模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hideki Yamamoto;Kento Mori;Kenjiro Takemura;Leslie Yeo;James Friend;Shinichi Yokota;Kazuya Edamura
  • 通讯作者:
    Kazuya Edamura
MEMS技術によるECFマイクロレートジャイロの特性評価
采用MEMS技术的ECF微速率陀螺仪特性评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    鈴木俊也;横田眞一;金俊完;今村恒彦;枝村一弥
  • 通讯作者:
    枝村一弥
ECFジェットを用いた液体マイクロレートジャイロ
使用 ECF 喷射的液体微速率陀螺仪
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    吉田和弘;北爪 徹也;瀬戸 毅;高城邦彦;金俊完;横田 眞一
  • 通讯作者:
    横田 眞一
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    嚴 祥仁;宝来 亮汰;吉田 和弘;横田 眞一
  • 通讯作者:
    横田 眞一

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  • 资助金额:
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    $ 2.05万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

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    2000
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    $ 2.05万
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