三角増幅型圧電セラミックマイクロナノ駆動機構

HU Yifan ,  

ZHANG Haijun ,  

NI Kaijia ,  

摘要

小型圧電セラミックストリップを用いた三角増幅型のマイクロナノ駆動機構を提案した。この機構は、2つの1.6 mm×1.6 mm×5.0 mmの小型圧電セラミックストリップ、三角対称型の伸縮アーム、大きな頂角の柔軟ヒンジ(走査端)、および基台から構成される。小型圧電セラミックストリップにより伸縮アームが駆動され、大きな頂角三角形の増幅原理に基づき、高倍率の走査端出力変位を得る。理論解析および有限要素解析の結果、三角対称型伸縮アームと底辺とのなす角が6°のとき、走査端の変位量と小型圧電セラミックストリップの伸縮量の比は約9倍に達する。駆動電圧が80 Vのとき、小型圧電セラミックストリップの伸縮量3.2 μmに対し、走査端の理論変位量は29.5 μmに達する。微小運動測定実験では、同じ駆動電圧条件下で走査端の実際の変位量は26.6 μmに達し、実際の変位増幅倍率は8.3倍となった。この機構を原子間力顕微鏡のスロースキャン軸として使用し、小型圧電セラミックストリップを用いた広範囲の原子間力顕微鏡走査イメージング(4 μm×26 μm)を成功裏に実現し、良好な分解能、コントラストおよび直線性を示した。この機構は原理が新しく、構造が簡素で、コストが低く、性能が優れており、光学、精密機械およびマイクロナノ技術の分野で広く応用されることが期待される。

关键词

マイクロナノ駆動機構;三角増幅型;小型圧電セラミックストリップ;出力変位;原子間力顕微鏡

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website