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トランスデューサ及びこのトランスデューサを備えた計測装置 コモンズ

国内特許コード P110005359
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2007-521368
登録番号 特許第4734657号
出願日 平成18年6月16日(2006.6.16)
登録日 平成23年5月13日(2011.5.13)
国際出願番号 JP2006312179
国際公開番号 WO2006135067
国際出願日 平成18年6月16日(2006.6.16)
国際公開日 平成18年12月21日(2006.12.21)
優先権データ
  • 特願2005-176856 (2005.6.16) JP
発明者
  • 米田 明
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
発明の名称 トランスデューサ及びこのトランスデューサを備えた計測装置 コモンズ
発明の概要

1mmよりも小さいサイズの試料でも物性値を計測可能とするトランスデューサ及び計測装置を提供する。
トランスデューサを、一方の端部に薄膜状の電極を装着した筒状のケーシングと、このケーシングの内側に面した電極の側面に装着した薄膜状の圧電体と、ケーシングに同軸状に挿入して圧電体に接続した導線と、ケーシング内に充填した絶縁材とからなるトランスデューサとし、特に、圧電体を、水晶、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛、ニオブ酸リチウム、メタニオブ酸鉛、ロッシェル塩、酒石酸エチレンディアミン、酒石酸カリウム、第2リン酸アンモニウム、タングステンブロンズ系結晶、タンタル酸リシウム、ポリフッ化ビニリデン、酸化亜鉛のいずれか1種として、厚み寸法を0.1mm以下とする。

従来技術、競合技術の概要
【0002】
従来、金属、合金、セラミックスなどの焼結体、あるいは合成樹脂材などの各種の材料では、その弾性定数や圧電定数などの物性値があらかじめ計測されており、所望の物性値を有する材料を目的に応じて選択可能となっている。
【0003】
しかし、研究室などにおいて各種の材料研究あるいは物性研究などを行っている場合には、物性値が未知の新材料が生成あるいは発見されており、この新材料の特性を知るために物性値の計測が必要となっている。
【0004】
このような物性値の一つである弾性定数や圧電定数を計測する際には、トランスデューサを用いた共振法による計測装置が利用されている。
【0005】
すなわち、トランスデューサは計測対象の試料に当接させる圧電体を備えており、この圧電体によって試料に所要の振動を入力するとともに、試料に入力した振動に対して生じた共振を別のトランスデューサで検出し、解析手段によって解析することにより所望の物性値を計測しているものであり、得られた物性値から試料の種類の特定までも行うことができる識別システムも提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
ここで、圧電体には、一般的にセラミック圧電体が用いられている。
【特許文献1】
特表2001-523332号公報
産業上の利用分野
【0001】
本発明は、微小な試料における弾性定数などの物性値を計測するために用いるトランスデューサ、及びこのトランスデューサを備えた計測装置に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 薄膜状とした電極と、
前記電極が一方の端部に装着されるとともに、前記電極と電気的に接続された筒状のケーシングと、
前記ケーシングの内側に面した前記電極の側面に装着した水晶、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛、ニオブ酸リチウム、メタニオブ酸鉛、ロッシェル塩、酒石酸エチレンディアミン、酒石酸カリウム、第2リン酸アンモニウム、タングステンブロンズ系結晶、タンタル酸リシウム、ポリフッ化ビニリデン、酸化亜鉛のいずれか1種からなる薄膜状の圧電体と、
前記ケーシングに挿入して先端を前記圧電体の側面に当接させた導線と、
前記導線が挿入された前記ケーシング内に液体状態で充填した後に硬化させた絶縁材と
からなるトランスデューサであって、
前記ケーシングを導線として、前記導線とともに同軸ケーブル状として前記圧電体に接続したトランスデューサ。
【請求項2】 前記圧電体は、厚み寸法を0.02mm以下とし、
前記導線は、Q値が100以下の金属製または合金製の線状体であって、径寸法を0.5mm以下とし
前記電極は、Q値が500以上の金属製または合金製の薄膜であって、膜厚寸法を0.01mm以下とし、
前記ケーシングは、径寸法を1.0mm以下とした
ことを特徴とする請求項1記載のトランスデューサ。
【請求項3】 2つの請求項1または請求項2に記載のトランスデューサと、
一方の前記トランスデューサに接続した発信器と、
他方の前記トランスデューサに接続するとともに前記発信器に接続したロックインアンプと、
前記発信器と前記ロックインアンプに接続した制御部と
を備え、
2つの前記トランスデューサで挟持した被測定体の共振周波数を計測するトランスデューサを備えた計測装置
産業区分
  • 測定
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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