Electro-spray 마이크로 추진 장치 개발 및 나노 크기의 힘 측정

Development of electro-spray micro-thruster and measurement of nano-scale thrust

기존에 사용되는 피에조 타입의 센서는 추력의 측정 범위가 제한되어 있으므로 이를 개선하고자 레이져 변위측정기와 cantilever를 이용하여 변위 측정 장치를 개선하였고, 스테인레스 캐필러리를 이용하여 추력 모델을 만든 후 추력을 측정하였다. 이와 더불어 extrude shape의 노즐을 갖는 마이크로 추력 장치를 PMMA(Polymethyl methacrylate)를 이용하여 공정하였으며, 매니스커스의 형상 변화를 관찰하였다.

Conventional force sensors such as piezoelectric sensor has limitations for measuring micro/nano-scale thrust. In this study we developed nano-scale measurement system using laser displacement sensor and cantilever. And electrospray microthruster was fabricated by using stainless capillary and extraction electrode, to generate nano-scale thrust. The measurement system can measure the around 90 nN thrust from this thruster. In addition, we designed and fabricated electrospray micro thruster based on PMMA(Polymethyl methacrylate), which has a nozzle protruded from the substrate.