Klocke Nanotechnik社用サポート


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ドイツKlocke Nanotechnikクロッケ社や製品関係に関して、よくある質問をまとめました。

Klock Nanotechnik社の最新情報は「お知らせと新情報」の項目を参照ください。

よくある質問(FAQ=Frequently Asked Questions)の目次
  1. ナノモータの機能原理は?
  2. ピエゾによる慣性駆動で動きの制御は?
  3. ナノモータはどのような事に使われますか?
  4. どのような資料がありますか?


よくある質問(FAQ=Frequently Asked Questions)の回答
  1. ナノモータの機能原理は?
    (答) ナノモータはピエゾアクチェータにより、原子を解像できるような1つの非常に微細な単位の動きから、慣性駆動装置の原理に基づき、mm単位の大きな動きができるリニアモータです。慣性の原理に基づき得られるラフなステップは一定です。一方ピエゾアクチェータにより得られる微細な動きの範囲はいずれにしてもラフなステップよりも大きくなります。このため全ての位置はピエゾアクチェータによる正確さで得られるわけです。ピエゾチューブの電極にパルス電圧をかけるとピエゾ素子は膨張、伸縮を行ないます。この動きが遅い場合には接触点を持ったロータ(探針が入る保持チューブとスライドチューブは一体)はピエゾ素子の動きに十分追従します。所が急激な電圧の変化はピエゾを迅速に動かし、ナノモータのロータは質量慣性により追従できません。ロータには接触点がありフリクションホルダと接触しているためにロータすなわちスライドチューブと保持チューブはその位置でとどまっています。次のピエゾの遅い動きでまたロータが追従し位置が動きます。このようにしてピエゾの精度で数mm動かす事ができます。
    スケッチ付き詳細はここをクリックして下さい。


  2. ピエゾによる慣性駆動で動きの制御は?
    (答) 一般には電子顕微鏡などでセンサ部の駆動に使用する場合には、例えば原子力を関知するまで動きなさいという命令などの駆動には問題はありません。このようなフィードバックが何もないところではPMS(Position Measurement System)位置決め装置をつけます。ナノモータ単体にはスケールなどつけられませんので小型NMTモジュールにスケールを組み込みクローズドループ信号を取ります。詳細は第3項位置決めシステムを参照ください。

  3. ナノモータはどのような事に使われますか?
    (答) クロッケ社で用意されてある資料といろいろなテーマを結び付けました。下線のテーマに関する日本語資料ができています。ご希望の方はE-メイルにてテーマ名をつけて弊社あてにお申込み下さい。
    "ナノモータ®"につき簡単に勉強します。
    ナノモータは原子の分解能を持つ特許のピエゾリニアモータ機能原理です。 ドイツ クロッケ博士とそのチームが1992年以来開発しています。このナノモータといくつかのアプリケーションに関しての古い論文のひとつは1996年ドイツの雑誌F&Mで始めて紹介されたものです。その後さらなるアプリケーションが1999年雑誌MSTニュース1999でも掲載されました。2002年さらにナノモータとクロッケ・ナノテクニック社により開発されたナノロボティックスを基礎にしたマイクロ生産システムなども盛り込まれて一般論が発表されました。
    ナノモータにはいくつかのタイプが用意されてあります。ナノモータは超真空(10-11hPa)でも極低温(4.4k)でも使用できますので、走査型プローブ顕微鏡において各部品として使用され、小型電子顕微鏡スキャニングヘッドを構成するのに理想的です。そしてこれらは走査型電子顕微鏡や走査型イオン顕微鏡用のナノロボティックスの基本となります。ナノロボティックス・シリーズはナノモータとベアリングや歯車などの古典的な機械部品とを組み合わせたものです。その結果から導かれる装置はベアリングのように強く、ナノモータのように高精度です。kgを超える負荷は1nmの分解能で数cmのストロークまで動かすことができます。ナノロボティックス・シリーズには現在市場にて入手できる小型でかつ高精度のNMTモジュールと呼ばれるドイツ製リニアステージも含まれ、ナノロボティックスの試料ステージができました。クローズドループの位置決めシステムも内蔵できます。このナノロボティックス・シリーズ(NMG)のマイクログリッパをこれらのステージに組み込むことにより、小型のマイクロ組み立てシステムを作ることもできます。ナノロボティックスをさらに追加していくたびに同じく現在市場で入手できる高精度生産セルであろう完全なマイクロ生産システムが作れます。
    クロッケ・ナノテクニック社は1998年から走査型電子顕微鏡や走査型イオン顕微鏡用のナノロボティックス用の完全な解決策を提供してきました。1999年からドイツLEO社(現カールツァイスグループ)は走査型電子顕微鏡用(SEM)の機能を検査だけでなく加工にも広げるために、自社のSEMにクロッケ・ナノテクニック社のナノマニピュレータをOEM製品として組み込み販売しています。これらのナノマニピュレータは過型電子顕微鏡用試料ラメラ作成にも使われます。ナノロボティックス・シリーズのNMTモジュールはXYZマニピュレータにも使われ、これらはすべての会社のSEMにフィッティングさせることができます。クロッケ・ナノテクニック社のウェハープロービングシステムは数100nmの直径のなかに3本のプローブチップで数10nmの構造上の電流測定が行える基本の製品です。これらのプロセスはSEMにて測定され可視化されています。実際にSEMにナノロボティックス・マニピュレータを組み込みその動きを確認したレポートもあります。
    ナノマニピュレーションの例としてはフォースフィードバック付きで刻印させたり、ハンマーのようにツールとしても使ったり、微小量の液体操作用のナノマニピュレータもあります。これらの製品はさらにマイクロ分野での接着技術にも使用され、nm精度のデバイスの組み付けユニットとして使われ、SNOMを応用したマイクロベンチとして使われ、最終的にはnm分解能をもつマイクロ製造システムにも応用されます。これらは詳細にマイクロ製造技術用ナノロボット工学に記述されています。マイクロ製造システムにはパターン認識によるビジョンシステムも含まれています。ナノモータの制御はイーサネットを使用した電子回路で全て行われます。


  4. どのような資料がありますか?
    (答) 以下はアイテムごとにまとめた日本語資料一覧です。
    下線下線に関する日本語資料ができています。ご希望の方はE-メイルにてテーマ名をつけて弊社あてにお申込み下さい。
    構成部品 (1)基本製品
    ナノモータ
    ナノモータ
    原子単位の精度でミリメートル単位の移動量(F&M 96).....一般的な資料
    ナノメートル世界で動くこと(MSTニュース99).....一般的な資料
    ナノメートル世界で動くこと(Springer 2002).....一般的な資料
    マイクロ製造技術用ナノロボット工学(SPIE 2002).....一般的な資料(マイクロ製造技術)、重複(1)
    テーブル
    nm精度の位置決め(Schneeberger 2000).....重複(2)
    試料ステージ.....重複(3)
    マニピュレータ
    走査型電子顕微鏡用マニピュレータ.....重複(4)
    ナノマニピュレータ
    液滴取り扱い用ナノモータ(Innovation 99)
    グリッパ
    マイクログリッパ.....重複(5)
    STM
    走査型プローブ顕微鏡.....重複(6)
    構成部品 (2)ナノロボット工学
    NMT位置決めテーブル
    NMTモジュール
    nm精度の位置決め(Schneeberger 2000).....重複(2)
    位置決めシステム
    試料ステージ.....重複(3)
    走査型電子顕微鏡用マニピュレータ.....重複(4)
    NMGグリッパ
    マイクログリッパ.....重複(5)
    XYZマニピュレータ
    走査型電子顕微鏡用マニピュレータ.....重複(4)
    ウェアファプローバのようなナノロボットマニピュレータのSEMによる測定.....重複(7)
    ナノロボティクスマニピュレータ.....重複(8)
    フォースフィードバックマニピュレータ
    フォースフィードバック付きナノマニピュレーション
    マイクロ組立ステージ
    ナノメートル精度のマイクロ組立(KOSMA)
    ナノメートル単位の組立と校正(S&H)
    構成部品 (3)電子制御
    NWCネットワークコントローラ
    ナノモータ制御電子回路(位置測定も含む)
    システム (1)マイクロ製造システム
    マイクロ製造システム.....マイクロ製造技術
    マイクロ分野での接着接合
    ビジョンシステム"パターン認識と品質管理"
    マイクロ製造技術用ナノロボット工学(SPIE 2002).....一般的な資料(マイクロ製造技術)、重複(1)
    システム (2)電子顕微鏡やイオン顕微鏡用のナノロボット工学
    すべての顕微鏡にナノロボティクマニピュレータ.....電子顕微鏡関連者必見
    走査型プローブ顕微鏡.....重複(6)
    電子顕微鏡用ウェハープローブシステム
    ウェハープローバのようなナノロボットマニピュレータのSEMによる測定.....重複(7)
    ナノロボティクスマニピュレータ.....重複(8)
    電子顕微鏡内…での材料の加工(LEO)
    透過型電子顕微鏡用試料作製準備(Fraunhofer)
    ツールとしての走査型顕微鏡"ナノハンマ"
    システム (3)走査型プローブ顕微鏡
    走査型プローブ顕微鏡.....重複(6)
    電子顕微鏡用スキャニングプローブヘッド





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