平成13年度研究報告 VOL.51  
研究

 医用マイクロマシンのための圧電素子の開発
 北川賀津一・豊田丈紫・松田章・山名一男・坂谷勝明

近年,医用マイクロマシンに利用するために圧電セラミックスが注目されている。マイクロマシンの駆動源に圧電アクチュエータを使用する場合,素子は高周波数領域で使用される事が多く,その試料の大きさと厚みは小型で,薄型になっている。この場合には発熱による素子の温度上昇による電気的性能低下や,破壊が問題となる。
本研究では,圧電セラミックスに高パルス電圧を印加して高励振駆動を行い,その疲労特性を調べた。その結果,機械的共振振動による発熱現象がみられた。圧電特性値は電気機械結合係数は低下しないが,機械的品質係数は低下が観測された。
キーワード
  医用マイクロマシン,圧電アクチュエータ,発熱,機械的品質係数,破壊




 Development of Piezoelectric Device for Medical Micro Machine
 Kaduichi KITAGAWA, Takeshi TOYODA, Akira MATSUDA, Kazuo YAMANA, and Katsuaki SAKAYA

Recently, piezoelectric ceramics have been given attention to utilization in medical micromachine. When piezoelectric actuators are utilized for driver of micromachine, they are driven under high frequcy and their sizes and thickness become small and thin. Under such conditions, heat generation has been observed. Heat generation influences the piezoelectric properties and reliability and fracture.
In this study, degradation of piezoelectric ceramics after applying a large input pulse voltage is investigated. Large input power caused the heat generation, and the heat generation was the phenomenon under the resonant mode. All electro-mechanical coupling factor(k31) were almost constant. However, mechanical quality factor(Qm) values decreased.
Keywords
  medical micromachine, piezoelectric actuator, heat generation, mechanical quality factor, fracture


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