超精密工学・ナノテクノロジを支援する超精密計測制御
ナノメートル・ピコメートル計測制御研究室
研究室教職員
明田川 正人AKETAGAWA Masato
機械
教授
- TEL：
- 0258-47-9741
吉田 昌弘YOSHIDA Masahiro
技術専門員
- TEL：
- 0258-47-9742
- 研究者詳細
専門分野
1. 機械工学：精密機械、生産工学
2. 工学一般：光技術
3. 科学技術一般領域：計測工学
研究分野
メートル定義に準拠したナノメートル・ピコメートル計測技術の開発
１．位相補間誤差のないレーザ干渉測長計の開発
２．結晶格子間隔を利用した微小長さ測定の開発
３．光コムを用いた周波数標準に直接準拠する絶対長さ測定の開発
４．簡便な半導体レーザを用いた超精密干渉測長計の開発
５．ナノメートル・ピコメートル計測を支援する環境整備技術の開発
サブナノメートル分解能位置決め制御技術の開発
１．結晶格子表面の原子配列を参照基準とする２次元位置決めの開発
２．全固体アクチュエータによる高速・広範囲・高分解能制御の開発
主要設備
走査型プローブ顕微鏡コントロールステーション、ヘテロダインレーザ干渉測長計、高速演算FPGA入出力装置、恒温恒湿チャンバー、除振台、周波数安定化ＨｅＮｅレーザ、周波数可変半導体レーザ、マイクロ低周波数カウンタ、マイクロ波スペクトラムアナライザ、等
得意とする技術
１．ナノメートル計測制御技術一般
２．圧電素子を用いた位置決め制御技術
３．ナノメートル計測に対応する環境整備技術
産学官連携実績・提案
実績 １．固体アクチュエータを用いたナノメートル分解能を持つステージを中央精機(株)と開発した
２．軸受誤差測定装置を現在、中央精機(株)と開発中である。
提案 超精密計測と制御に関わる研究開発
交流を求めたい分野
１．FPGAによる高速制御ソフトウェアの開発
２．超狭帯域周波数可変半導体レーザの開発
３．ナノメートル計測制御技術の実用化
メッセージ
ピコメートル分解能を有する次世代の長さ測定装置・位置決め装置を実用化したい。
図１ 結晶表面の格子間隔をレーザ干渉計で測定した例。グラファイト結晶表面を走査型トンネル顕微鏡で観察した図（上）。そのとき同時に得たレーザ干渉計の出力（下）。上図中のCDの長さは干渉計から正確に決定され、その間にある格子数を計数することで、格子間隔を決定できる。このときのグラファイト結晶の格子間隔は0.246nmであった。
図２ 走査型トンネル顕微鏡の探針をグラファイト結晶表面の原子配列に沿って、1原子間隔毎にステップ移動した位置決めの例。横縦軸とも変位（単位ナノメートル）。
