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J-GLOBAL ID：202102259222500871   整理番号：21A0577095

高アスペクト比の小型内部構造の精密測定のための球状散乱電場プローブの表面電荷分布と点プロービング特性の定量的研究【JST・京大機械翻訳】

Quantitative Investigation of Surface Charge Distribution and Point Probing Characteristics of Spherical Scattering Electrical Field Probe for Precision Measurement of Miniature Internal Structures with High Aspect Ratios

著者 (12件)： Bian Xingyuan (Center of Ultra-Precision Optoelectronic Instrument Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China) ,  Bian Xingyuan (Key Lab of Ultra-Precision Intelligent Instrumentation (Harbin Institute of Technology), Ministry of Industry and Information Technology, Harbin 150080, China) ,  Cui Junning (Center of Ultra-Precision Optoelectronic Instrument Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China) ,  Cui Junning (Key Lab of Ultra-Precision Intelligent Instrumentation (Harbin Institute of Technology), Ministry of Industry and Information Technology, Harbin 150080, China) ,  Lu Yesheng (Center of Ultra-Precision Optoelectronic Instrument Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China) ,  Lu Yesheng (Key Lab of Ultra-Precision Intelligent Instrumentation (Harbin Institute of Technology), Ministry of Industry and Information Technology, Harbin 150080, China) ,  Zhao Yamin (Center of Ultra-Precision Optoelectronic Instrument Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China) ,  Zhao Yamin (Key Lab of Ultra-Precision Intelligent Instrumentation (Harbin Institute of Technology), Ministry of Industry and Information Technology, Harbin 150080, China) ,  Cheng Zhongyi (Center of Ultra-Precision Optoelectronic Instrument Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China) ,  Cheng Zhongyi (Key Lab of Ultra-Precision Intelligent Instrumentation (Harbin Institute of Technology), Ministry of Industry and Information Technology, Harbin 150080, China) ,  Tan Jiubin (Center of Ultra-Precision Optoelectronic Instrument Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China) ,  Tan Jiubin (Key Lab of Ultra-Precision Intelligent Instrumentation (Harbin Institute of Technology), Ministry of Industry and Information Technology, Harbin 150080, China)
資料名： Applied Sciences (Web)  (Applied Sciences (Web))
巻： 10  号： 15  ページ： 5268  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7135A  ISSN： 2076-3417  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高アスペクト比のミニチュア内部構造の精度測定のために,電荷信号検出に基づく球面散乱電場プローブ(SSEP)を提案した。SSEPのプロービングボール上の表面電荷分布を支配する特性と法則を,3D7点有限差分法を用いてモデル化した球面散乱電場により,解析した。モデルは,異なる直径のプロービングボールを用いて,0.3mのプロービングギャップを有する接地面を探査するために,典型的状況の解析結果と比較して,有限要素シミュレーションによって実証した。提案モデルと有限要素法(FEM)シミュレーションで得られた結果は,φ1mmプロービングボール上の全表面電荷の31%が,全プロービングボール表面の1%を占める領域に集中することを示した。さらに,この表面電荷濃度は,表面測定が形状で変化するか,またはプローブギャップがセンシング範囲で変化する時,不変のままである。これに基づいて,SSEPは電気的効果の仮想針による近似点プロービング能力を実現した。非接触センシング特性と3D等方性と共に,SSEPは,高いアスペクト比の小型内部構造の精密測定の理想的な解決策であると結論できる。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 差分法 ,  *散乱 ,  シミュレーション ,  信号検出 ,  *電荷 ,  *電場 ,  プローブ ,  有限要素法 ,  計算機シミュレーション ,  アスペクト比 ,  近似法 ,  *電荷分布 ,  等方性 ,  三次元 ,  *表面電荷 ,  有限要素シミュレーション ,  計算機利用 ,  利用

著者キーワード (5件)： 表面電荷分布 ,  ポイントプロービング特性 ,  球面散乱電場プローブ ,  小型内部構造 ,  高アスペクト比

分類 (1件)： 電磁気学一般  (BD01020N)

引用文献 (27件)：

• Tan, J.B.; Cui, J.N. Ultraprecision 3d probing system based on spherical capacitive plate. Sens. Actuator A Phys. 2010, 159, 1-6.
• Bian, X.; Cui, J.; Lu, Y.; Tan, J. Ultraprecision diameter measurement of small holes with large depth-to-diameter ratios based on spherical scattering electrical-field probing. Appl. Sci. 2019, 9, 242.
• Bos, E.J.C. Aspects of tactile probing on the micro scale. Precis. Eng. J. Int. Soc. Precis. Eng. Nanotechnol. 2011, 35, 228-240.
• Bauza, M.B.; Woody, S.C.; Woody, B.A.; Smith, S.T. Surface profilometry of high aspect ratio features. Wear 2011, 271, 519-522.
• Hansen, H.N.; Carneiro, K.; Haitjema, H.; De Chiffre, L. Dimensional micro and nano metrology. CIRP Ann. Manuf. Technol. 2006, 55, 721-743.

タイトルに関連する用語 (10件)： 高アスペクト比 ,  内部構造 ,  精密測定 ,  球状 ,  散乱 ,  電場 ,  プローブ ,  電荷分布 ,  点 ,  定量的研究