PZT膜を用いたマイクロ超音波メス用振動子の振動速度向上
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概要
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マイクロ超音波メス用の振動子の振動速度限界となっている要因を探るために圧電駆動部と振動変位拡大ホーン部を分離した形状の振動子を試作し検討した。試作した超音波振動子の寸法は,長さ18.44mm,太端の幅2.7mm,先端部の幅0.6mmで,厚さは約0.3mmおよび0.4mmである。振動子全体の形状は半波長の圧電駆動部に半波長の段付きホーンになっており,変成比は3.5である。縦振動の共振周波数はおよそ280kHzで動作した。駆動に用いた圧電材料は水熱合成法により成膜したPZT膜で,厚さは約20μmであった。基板材料に0.4mm厚の純チタンおよびチタン合金を用いたデバイスで,ホーン先端での振動速度は駆動電圧40V_<p-p>付近で最大振動速度7m/sを得た。振動子の最大振動速度を制限しているひとつの要因は素子の温度上昇に関連していることがわかった。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2009-09-22
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