科目名[英文名]
精密計測工学特論   [Advanced Precision Metrology]
区分	前期課程科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	～	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	1060308
責任教員 [ローマ字表記]
安藤 泰久   [ANDO Yasuhisa]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

ａ．目的：２１世紀の科学技術におけるキーワードの一つに、ナノテクノロジーがある。ナノメートルの世界は、縁遠いかというと決してそう言うことはない。例えば、我々の体の中は究極的にはナノレベルによって組織が機能している。ナノテクノロジーが大きく進歩したのは、ナノを見ることが出来るようになってからである。この講義ではナノテクノロジーの世界を縦横に俯瞰するために、ナノを見ることが出来る技術を中心テーマとして、その基本知識および応用技術を学習する。これによってナノテクノロジーの本質を見ることが出来きる見識、能力を獲得することを目的とする。 ｂ．概要：この講義では、ナノテクノロジーにおけるイメージング技術を理解することを中心テーマとして設定する。具体的には、従来の顕微鏡の解像限界を打破するために考案された走査プローブ顕微鏡の基本および原子間力顕微鏡、磁力・静電力顕微鏡の基礎と応用を理解する。さらに最新の顕微鏡について紹介する。 c. 本授業は、専攻カリキュラムの選択科目に該当する

到達基準

１）精密な変位の実現、精密な力測定の限界に影響する要因について理解する。 ２）走査プローブ顕微鏡の基本構成、必要なメカニズムとプローブを制御するための観測モードについて理解する。 ３）原子間力顕微鏡の基本構成を理解し、その解像限界を理解する。 本科目のディプロマ・ポリシーの観点： 履修案内のカリキュラムマップを参照してください．

授業内容

第1回 授業ガイダンス 第2回 精密機構の基本と設計Ⅰ 内容：梁の運動学、慣性力・固有振動数、防振機構、除振台の伝達関数 第3回 精密機構の基本と設計Ⅱ 内容：摩擦とバックラッシ、PZTの利用と変位の拡大、平行ばね機構 第4回 精密計測の限界Ⅰ 内容：表面粗さ計測、ヘルツとJKR 第5回 精密計測の限界Ⅱ 内容：表面吸着物と清浄表面、キログラム原器、真空の実現方法 第6回 精密計測の限界Ⅲ 内容：摩擦係数の予測、ストライベック曲線 第7回 走査プローブ顕微鏡の基本Ⅰ 内容：基本構成、必要な基本メカニズム 第8回 走査プローブ顕微鏡の基本Ⅱ 内容：SPM制御および観測モード、分解能、量子力学とトンネル効果、画像処理 第9回 原子間力顕微鏡Ⅰ 内容：光てこ、表面相互作用、フォースカーブ、3つの測定モード 第10回 原子間力顕微鏡Ⅱ 内容：摩擦力検出モード、摩擦力検出感度、横振動 第11回 原子間力顕微鏡Ⅲ 内容：MEMS技術による高度化の考え方、水平力感度、ヒステリシス 第12回 自分の研究内容と精密計測の関係Ⅰ 内容：履修生による英語のプレゼンテーション 第13回 自分の研究内容と精密計測の関係Ⅱ 内容：履修生による英語のプレゼンテーション 第14回 自分の研究内容と精密計測の関係Ⅲ 内容：履修生による英語のプレゼンテーション 第15回 まとめ、最終試験

履修条件・関連項目

授業時間数に加え，テキストや参考書を参照し，本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと

テキスト・教科書

授業スライドをmoodleに掲載

参考書

成績評価の方法

レポートとプレゼンテーションを50％、最終試験50％で評価

教員から一言

キーワード

走査プローブ顕微鏡　原子間力顕微鏡　近接場光学顕微鏡

オフィスアワー

メールでの連絡

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2019/03/12 23:44:38