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東京大学生産技術研究所 機械・生体系部門

研究設備Facilities

テラヘルツ近接場顕微鏡

パッシブ型THz近接場顕微鏡(1号機)
初代のパッシブ型THz近接場顕微鏡.2009年プロトタイプが完成.
検出器として世界最高感度のCSIP(Charge Sensitive Infrared Phototransistor)を利用し,空間分解能を大幅に向上させるため,散乱型近接場顕微光学系(Scattering-type Scanning Near-field Optical Microscope: s-SNOM)を導入している.

冷凍機 Janis社 液体Heクライオスタット
検出器 CSIP
近接場探針 タングステン
検出波長 11, 14.5 μm 
Far-field分解能 15 μm
近接場分解能 20 nm
走査速度 300 ms/step






 
パッシブ型THz近接場顕微鏡(2号機)
構築中.英国QMC社のコンパクトクライオスタットを使用.
検出器集光部に固体浸レンズ(Solid Immersion Lens, SIL)を採用し,S/Nの向上を図っている.

冷凍機 QMC社 液体Heクライオスタット
検出器 CSIP
近接場探針 タングステン

パッシブ型THz近接場顕微鏡(3号機)
装置の製品化へ向けて,JST先端計測・機器開発プロジェクト(2012.10 - 2016.3)にて開発.東京インスツルメンツ(株)と共同開発.
機械式冷凍機を採用して液体ヘリウムの供給環境が無いユーザーにも対応させている.また,対物レンズとしてカセグレン式反射対物レンズを採用し,背景輻射の影響をほとんどゼロに抑えている.

冷凍機 住友重機械 パルスチューブ型機械式冷凍機
検出器 CSIP
近接場探針 タングステン
検出波長 11, 14.5 μm 
Far-field分解能 25 μm
近接場分解能 20 nm
走査速度 100 ms/step
 
極低温THz近接場顕微鏡(4号機)
極低温(4.2K)の興味深い物性を探るため,試料と光学系を全て低温チャンバ内に組み込んだ顕微鏡.SNOMだけではなく,STMの機能も付与.JST産学共創プロジェクト(2015.10 -)にて開発中.

冷凍機 ユニソク社製 液体He利用
検出器 CSIP
近接場探針 タングステン, PtIr
検出波長 14.5 μm 
Far-field分解能 開発中
近接場分解能 開発中
走査速度 開発中
 

自作評価装置

引張試験機
引張方向以外の歪みを最大限抑制した試験機.
重ね継手,突合せ継手の試験が可能.

構造製作 生研・試作工場 
最大引張力 5 kN
送り速度 1 - 10 mm/s
許容変位 > 10 mm

計測器

光学顕微鏡
型式 オリンパス 金属顕微鏡BX-51
照明 落射,透過
空間分解能 実働 500 nm程度
備考 微分干渉観察可能

表面粗さ測定機
型式 小坂研究所 Surfcorder SE-300
測定範囲 Z:800 μm
測定分解能 Z:0.0064 μm
最大測定長さ 25 mm

原子間力顕微鏡(AFM)
型式 Thermomicroscopes, Autoprobe
測定モード Contact/Non-Contact
空間分解能 30 nm 程度
備考 STM mode可能


モノクロメータ

型式 日本分光(分光計器) CT-25C
測定波長帯域 0.2 μm - 50 μm (回折格子による)
波長分解能 0.04 nm
精度 0.1 nm
 
フーリエ変換赤外分光光度計 (FT-IR)
型式 日本分光 FT/IR 6600
測定波数 7800 - 350 cm-1
分解能 0.4 cm-1
測定方法 透過,反射,ATR

パイロ検出器
型式 CDP Corp. PD-1
測定周波数 0.02 - 3 THz
変調周波数 5−30 Hz
応答速度 25 ms


赤外サーモグラフィ

型式 日本アビオニクス TVS-8500
フレームレート 1/120 s
測定波長 3.5-4.1 μm, 4.5-5.1 μm 
空間分解能 10 μm 
温度分解能 0.025 K
 

光源

高輝度赤色レーザ
型式 Omicron, BrixX 750-1500 HP
発振モード CW/マルチモード
発振波長 750 nm
出力強度 1500 mW

GHz光源
型式 Terasence, Sub-THz emitter
発振周波数 -100 GHz

 

加工・研磨装置

CNCフライス
メーカー オリジナルマインド
型式 KitMill AST200
ストローク X軸:215mm
Y軸:119mm
Z軸:103mm
分解能 1.25 μm

 卓上精密切断機
型式 松下工業 LABO CUTTER
回転数 2.5 - 200 rpm
砥石サイズ 外径:150mm, 内径:25.4mm


 卓上研磨機
型式 マルトー, ML-110NT
回転数 20 - 400 rpm
試料サイズ 10 - 100 mm