3족 정밀 수평이동장치의 제작 및 특성 (Characteristics of a three-legged precision walker)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 59권 / 3호 / 264 ~ 271페이지
· 저자명 : 김수일, 김세훈, 구자용

초록

압전튜브 3개를 이용하여 Besocke-Wilm형의 정밀이동장치를 제작했다. 압전튜브의 z-축에 -30 V 의 계단식 전압을 걸었을 때 11μs 후에 바닥과 다리가 떨어졌으며 15μs 동안 떨어진 상태가 계속되었다. 그 동안에 xy-방향의 굽힘을 주어서 표면과의 마찰이 없이 이동하는 방법으로 걷게 하였다. 압전튜브에 걸어주는 전압에 따라 한 걸음당 1μm 이하의 신뢰성 높은 수평 이동을 보였고 10 mm 거리의 전진과 후진에서 오차가 0.5 mm 이하의 높은 재현성을 보였다. 표면이 매끈한 실리콘 웨이퍼 위에서는 6˚ 이내의 경사에서 미끄러지지 않고 전진했다. 2차원 xy-평면에서 자유롭게 움직임을 제어할 수 있는 이 정밀 이동장치는 저온용 STM 실험 등에 신뢰성 높게 사용될 수 있다.

영어초록

We built a three-legged precision walker of the Besocke-Wilm type using three piezo-electric tubes. When a step voltage of -30 V was applied to the z-electrode of a leg, the leg was separated from the bottom surface after 11μs and the separation continued for 15μs. By bending the leg within this time duration by applying an electric field to the x- or y-electrode, we could move the walker without the mechanical friction between the leg and the bottom surface. The walker could move reliably on the two dimensional xy-surface with the resolution of sub-μm. When the walker moved 10 mm in forward and backward directions, the difference was less than 0.5 mm. This walker could ascend the polished surface of commercial silicon wafer with the slope of 6˚.

참고자료

· 없음