Nano-stages are used in many ultra-precision systems, such as scanning probe microscope(SPM), optical fiber aligners, ultra-precision cutting, measuring systems, and optical systems. It is difficult to find the solutions because the performances and characteristics of nano-scale motion stage are determined by various factors. To understand effects of nano-scale motion stage, three types of hinge structures were designed and manufactured. Each hinge structures were designed following with the results of simulation. And from the result of experiments, hysteresis, displacement, and accuracy were compared with each hinge structures.
Nanotechnology, one of the technologies that forms the core of the recent scientific innovation, is used much in our real lives. Especially products that use nano silver are being sold, with its positive characteristics resulting from the antibacterial effects of both nano materials and silver. But critiques have pointed out that nano silver diffused into everyday life too quickly as we do not have done any comprehensive research about the material, and worry that nano silver will affect the ecology adversely. Therefore, this research focuses on investigating the toxicity of silver nanoparticles first. To compare the effects of exposure to silver nanoparticles at pre-somite stage and somite stage(10 hours after fertilization), we exposed zebrafish embryos to silver nanoparticles(15, 30 ppt) during embryogenesis, and then checked the details of catalase enzyme activity. The hatch rate decreased in the silver nanoparticles exposed groups(15 and 30 ppt); furthermore, the hatched fishes had an abnormal notochord, damaged eyes and curved tail. The catalase activities of the 15 ppt exposed group at somite stage increased relative to those in the control group. Therefore, the silver nanoparticles could seriously damage the development of zebrafish embryos. Especially, exposure to silver nanoparticles at somite stage did severer damage than exposure since pre-somite stage did.
n-Pentane의 분리 및 회수를 위해 분리막의 제조가 용이하고 유기용매에 대한 내용매성이 있는 polyetherimide (PEI)를 지지체로 poly (dimethyl siloxane) (PDMS)를 코팅하여 중공사 복합막을 제조하였다. 제조된 기체 분리막의 특성을 알아보기 위하여 n-Pentane과 질소를 이용하여 공급농도와 stage cut의 변화에 따른 n-pentane과 질소의 투과도, permeate, retentate의 농도, 농축도, 회수율을 측정하였다. n-pentane과 질소의 투과도는 각각 2485.3, 9.9 GPU를 나타내었고, stage cut이 감소하고 공급농도가 증가할수록 투과측의 n-pentane 농도는 증가하는 경향을 나타내었다. 반면 회수효율의 경우에는 stage cut이 증가할수록 공급농도가 감소할수록 증가하는 경향을 나타내었다.
A displacement magnification mechanism is usually employed in a nano-positioning stage to achieve a large stage motion. A lever mechanism is the most widely used displacement magnifying mechanism. For more large stage motion, double or multiple lever mechanisms can be used. In this case, a more accurate analysis model is needed. This study proposes a more reasonable analysis model for a multiple lever mechanism based on the single lever mechanism model. This paper describes that the high equivalent stiffness of the lever is the most important factor reducing the magnification ratio of the lever mechanism through increasing the deflection of the link and including the axial displacement of the pivot.
In this paper, a miniaturized stage with two prismatic-prismatic joints (2-PP) type parallel compliant mechanism driven by piezo actuators is proposed. This stage consists of two layers which are a motion guide layer and an actuation layer. The motion guide layer has 2-PP type parallel compliant mechanism to guide two translational motions, whereas the actuation layer has two leverage type amplification mechanisms and two piezo actuators to generate forces. Since the volume of the stage is too small to mount displacement sensors, the piezo actuators embedding strain gauge sensors are chosen. With the strain gauge-embedded piezo actuators, a semi-control is implemented, which results in hysteresis compensation of the stage. As the results, the operating range of $30{\mu}m$, the resolution of 20 nm, and the bandwidth of 400 Hz in each axis were obtained in the experiments.
As optical fiber communication grows, the fiber alignment become the focus of industrial attention. This greatly influence the overall production rates for the opto-electric products. We proposed multi-axis nano positioning stage for optical fiber alignment. This device has 3 DOF translation and sub nanometer resolution. This nano stage consist of 3 PZT-driven flexure stages which are stacked parallel. The displacement of it is measured with capacitance gauge and is controlled by computer-embedded main controller. The design process of flexure stage using FEM is proposed and the performance evaluation of this system is verified with experiments.
The dental orthodontic mini-screw requires good mechanical properties and high corrosion resistance for implantation in the bone. The purpose of this study was to investigate the electrochemical characteristics of TiN and ZrN coated orthodontic mini-screws, mini-screws were used for experiment. Ion plating was carried out for mini-screw using Ti and Zr coating materials with nitrogen gas. Ion plated surface of each specimen w as o bserved with f ield emission scanning e lectron microscopy ( FE-SEM), e nergy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), and electrochemical tester. The surface of TiN and ZrN coated mini-screw were more smooth than that of other kinds of non-coated mini-screw due to dercrease of machined defects. The corrosion current density of the TiN and ZrN coated mini-screw decreased compared to non-coated sample. The corrosion potential of TiN and ZrN coated mini-screw were higher than that of non-coated mini-screw in 0.9% NaCl solution. The pitting corrosion resistance increased in the order of ZrN coated, TiN coated and non-coated wire. Pitting potential of ZrN coated mini-screw was the highest in the other specimens.
Effect of Cr contents(Cr: 0.27, 0.45 and 0.65wt.%) on precipitation process has been studied by electrical resistivity measurements, hardness and scanning electron microscope. The first stage of the process consists of the formation of Cr-rich particles, the second stage consists of the competitive growth of these particles. The kinetics of precipitation could be described by Johnson-Mehl-Avrami equation, $f(t)=1-\exp(-kt^n)$. The values of n were found to be in the range from 0.17 to 0.39 at the first stage and from 1.0 to 1.5 at the second stage. The activation energies of Cu-Cr alloys were determined by Cross-Cut method and were 90~136 kJ/mol. The maximum hardness value of $H_RB$ 84 was obtained in Cu-0.65wt.%Cr alloy.
Recently, a precision stage is widely used in the fields of the nano technology. In this paper, the precision stage which consists of linear motor, vision system, light source system and controller, is designed and developed for nano imprint machine. Stiffness design considering resonance frequency is important for the precision stage. A virtual machine simulation is useful for machine development the early design stage. Kinematic and dynamic simulations of XYZ stage are performed. To consider the resonance frequency and vibration effects flexible multibody dynamics are utilized with FE modeling of the structural components.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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