透明性，化学的安定性，耐久性等の特性を有するため，光学，エレクトロニクス，医療等多くの分野で用いられるガラス材料の高能率，高精度加工技術としてレーザインプリント複合加工を提案する．同加工技術は，加熱方式を従来のナノインプリント加工技術で用いられる電気ヒータからレーザに置換し，時間・空間的な局所加熱プロセスを実現する複合加工技術である．本報で加工原理の紹介，実験装置の試作，複合加工の実証を行う．

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本稿では焼鈍法によるナノドット生成機構を系の自由エネルギーに基づき理論的に検討し、ドット寸法に影響する因子を明らかにし、その制御方法を考察する。

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無痛性，高剛性，低管摩擦を満足する外径95μmに内接する正5角形状を有する内径44μm，長さ5mmの針が最適形状であると算出された．著者らはスパッタリング法を用いてTi製の針の開発に成功していることから，ワイヤ基材の回転速度変化による成膜速度変化を利用した正5角形状断面の針の創製が課題である．そこで針断面の角を創製する際，Ti粒子を局所的に堆積させるための反射板の設置角度の違いによる形状変化について研究を行った．

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現在，人工関節の耐用年数は約20年程度と言われている．この耐用年数を決定する原因として軟質側軸受材料の摩耗粉が及ぼす生体反応が挙げられている．この生体反応を抑制するためには摩耗粉の総摩耗量を減少させ，生体反応が起こりにくい摩耗粉サイズ・形態にすることが重要であると考えられる．本報では，硬質側軸受材料にテクスチャリングを施し，この表面と軟質側軸受材料のトライボロジ特性との関係を調査した．

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本研究では、高Q値グラフェン振動子センサ創製を目的として、SU-8レジストの熱収縮を利用した歪印可グラフェン振動子の作製とその振動特特性評価を行った。歪印可グラフェン振動子は、SU-8構造間に架橋されたグラフェンを形成、これを600℃でアニール処理することにより作製した。結果として、約7700の高Q値を有するグラフェン振動子の作製を達成した。SU-8熱収縮を利用した歪印可グラフェンの作製方法と振動特性について詳細に報告する。

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In this study, the superconducting nanowire growth by focused-ion-beam chemical vapor deposition was investigated in order to achieve the three-dimensional superconducting nanodevice fabrication. As a result, we demonstrated the superconducting nanowire growth by FIB-CVD using precursor of phenanthrene (C14H10) mixing tungsten hexacarbonyl (W(CO)6). Low temperature electrical properties of tungsten-containing carbon nanowires fabricated by FIB-CVD will be reported in details.

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航空機の軽量化のためにCFRPが多用され，さらに，アルミニウム合金等の金属と重ね穿孔する方法がとられている．しかし，金属切削時に排出される切りくずがCFRPの穴内面を擦り精度の劣化を引き起こす．本研究は，超音波振動切削法をCFRPとアルミニウム合金の重ね穿孔に適用して，CFRP穴の高品質な加工を目的とする．超音波振動がアルミニウム合金穿孔時の切りくず生成・排出に及ぼす影響を検討し効果を認めた．

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近年，機械部品の小型化，高精度化などの要求により，難削材に対して小径穴を精度良く，かつ効率的に加工する必要がある。そのため，切削抵抗の減少・切り屑排出性の向上などの効果が期待できる超音波振動援用加工技術が開発されている．本研究では，小径ドリル工具を軸方向に超音波振動させるときの振動状態や切りくず生成プロセスの高速度撮影や被削材内部に作用する加工応力分布の時間的変動を測定して加工原理を考察する。

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直径約300μｍのマイクロPCDドリルを製作し，それを用いてSiCに穴加工を行った．マイクロPCDドリルを用いたSiCへの穴加工において，超音波振動を援用した際の効果について明らかにした．工具の摩耗状態の違いなどはあるものの，加工精度への超音波振動の有無による違いはそれほど大きくはなかった．

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ジルコニア系セラミックスに対する超音波振動研削による研削効果に関して調べた．研削方法は，これまでの研究で開発した超音波スピンドルを用い，直径2mmのダイヤモンド砥粒電着砥石を用い，研削端面での溝研削を行なった．その結果，超音波振動の有無および砥粒粒度と研削面の表面状態との関係を明らかにすることができた．

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薄板を精度良く超音波接合する技術に関して検討した。本報では、薄板をさまざまな形態で精密接合するための接合装置の構造に関して検討した。その結果、実用に近い装置を開発することができた。

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機上測定において計測精度に影響を与える誤差は2つに大きく分けられる。1つは加工機本体側がもつ誤差、もう一つは測定子がもつ誤差である。機上計測で最もよく使われている測定子はタッチプローブである。タッチプローブが持つ誤差には方向特性、繰り返し精度などがある。本研究ではプローブ数機種を使い測定結果の比較を行った。それにより、上述の誤差を明らかにし、その上でより有効に計測する方法を検討した。

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工具の刃先位置の検出方法として，タッチセンサによる接触式測定やレーザによる非接触式測定などが現在利用されている．しかし，接触式測定では回転中の工具の刃先検知が困難であり，非接触式測定では工具に付着した切りくずや汚れを検知するなどの問題がある．これらの問題点を解決するために，先行研究としてアコースティックエミッション（AE）技術を用いて，スクエアエンドミル工具と被削材との接触検知を行い，刃先位置の検出を行うことができた．本研究では，同様の方法によりボールエンドミル工具の刃先位置の検出を行い，検出可能であることを報告する．

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前報までの変位センサの構成はフォトダイオードを4個×3セット使用しアライメントが困難であった．また，得られるリサージュダイアグラムはスピンドルの回転に伴い中心，半径が変動した．本報では周波数可変レーザを用いた正弦波位相変調法を採用し，センサ1セットに対しフォトダイオードを2個とした．干渉縞信号を同期検波することで90°位相の異なる2つの正弦波を得た．さらに，リサージュダイアグラムを規格化した．

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インクリメンタルエンコーダスケールの格子を多階調で記録する方式でアブソリュートエンコーダを実現した。また比較的粗い周期格子の投影パターンから高調波歪を除去する方式にて、取付容易性と高精度（内挿）を両立させた。本発表では、原理、構成概要、二次元化の実例、内挿精度測定例を紹介し、応用分野の提言を行う。

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近年，高精度な歯車の要求に伴い，その品質を評価する歯車測定機の高精度化に取り組んできた．その計測値を保証するシステムも確立されつつあり，更に精度を向上させるために検出器の特性を改善させる必要性が明確になった．本論文では単純形状基準器を用いて大きな変位が生じる場合の誤差要因を分析し，その影響を小さくするために測定力を一定にする制御方法について検証し，その有効性を確認できた．

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高精度三次元測定機の開発のためには，ステージの運動学誤差の評価が重要である．本研究ではそのための手法として多点法を提案し，リニアステージの運動学誤差と参照ミラー形状を分離して評価する．一軸を三つのレーザー干渉計と一つのオートコリメータで測定し，環境の影響による不確かさが大きいことを確認した．本報では，二軸差分干渉計を用いた多点法測定で，不確かさ10nmを目指す．

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製造業に対するCMM（三次元測定機）の普及度は高くなってきている。それに伴いCMMの設置環境も測定機としては過酷な環境に設置されることが多くなってきている。しかし、過酷な環境においても測定精度への要求は益々高くなってきている。そこで、現場環境においても高度化が実現できる方法を検討する。本報では目盛誤差の要因となる誤差を熱膨張補正の誤差として検討し、相対的なスケールエラーを用いた補正法について報告する。

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レジストの高精度な測定，制御は製品の歩留り向上やコストの削減を可能とする．本研究では，金属コーティングをした半導体試料をSTEMにより撮影し，その画像を用いることで，半導体の線幅及び線形状の測定を行ってきた．本報では，同様の手法を用いて，レジスト形状の測定が可能であるかについて検討する．

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難削材の加工におけるように加工時間が長く熱発生の大きな加工に対しては、微量の油剤では冷却効果が期待できない。そこで本研究ではMQLと水ミストの混合加工法を適用して、チタン合金の切削を試みた。本報では提案する加工法によりチタン合金の被削性について、検討した結果について報告する。

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本研究室ではこれまでに, 油浸漬処理を超硬工具に施すことで摩耗低減効果があることを確認した. 本研究では, 油浸漬処理超硬工具の摩耗低減メカニズムの検証のため, 二次元切削実験を行い, 未処理の工具と処理を施した工具の摩擦係数やせん断角等を比較した. さらに, 油浸漬処理が超硬に与える影響を検証するため, 超硬プレートに対して表面性試験やXPSによる解析及び, 処理液の元素分析を行った.

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近年，環境に配慮した方式としてMQL加工法が注目され，ドリル加工においても導入が進んできているが，難削材であるステンレス鋼のドリル加工にこれを適用するにはまだ課題がある．本研究ではステンレス鋼SUS304のドリル加工について切削抵抗や切りくずの解析，MQL加工法が確立されている普通鋼S45Cの加工との比較により加工特性を調査し，MQL加工法を適用する際の問題点について検討した．

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水溶性加工油剤の更なる長寿命化を実現させる目的で，従来から検討されてきた油剤メンテナンス技術やシンセティック油剤と協働させ，腐敗劣化の進行を防止するために工作機械に投入された大容量の水溶性加工油剤を実使用環境下においてリアルタイムでくまなく動的監視するシステムの概要について発表する。

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著者らが提案している切り屑吸引加工は，回転工具の中心位置から切り屑を吸引することで小さなエネルギーで確実な吸引を可能にする．しかし，高速回転する主軸内の切り屑搬送は解決すべき課題も多い．ここでは，切り屑が回転円筒内を鉛直吸引される場合の運動を観察し，切り屑詰まりの原因となる切り屑の失速現象に及ぼす内壁-切り屑間，切り屑-切り屑間の相互作用と回転数，吸引圧力の関係について調査した．

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研削加工の加工屑にかかる諸問題を解決するためには，ドライ/ニアドライ化と研削加工屑の加工点からの確実な除去と回収が有効であると考え，加工点で発生した切り屑を加工点近傍で吸引除去するデブリレス研削加工システムを提案する．ここでは，圧縮空気を利用したエジェクタ・タイプの加工屑吸引・搬出機構を有するモデル砥石を試作し，それを用いて加工点における加工屑の吸引・搬出の可否について試験を行った．

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フィゾー干渉計は，オプチカルフラットなどの表面形状を測定する場合，高精度な測定手法であるが，参照面との比較測定であり，絶対表面形状を得ることが難しい．三枚合わせ法により参照面の校正も可能であるが，重力による変形を検出できない問題がある．そこで，参照面を用いない表面の局部傾斜角度測定に基づく絶対表面形状測定装置を開発した．開発装置の性能を確認するための基礎的な測定データについて報告する．

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滑らかな物体表面の形状を測定する光波干渉計では、位相変調器の非線形性による系統誤差が支配的である。開口数の高い球面度の測定においては、口径周辺部でさらに位相変調量の空間的不均一が生じるため新たな系統誤差が生じる。これらの系統誤差は、物体の形状や光学系で発生する球面収差と類似の分布を持つため、定量的評価が難しい。今回、干渉計の初期位相をステップ状に変化させることでこの系統誤差の大きさの評価を行った。

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次世代高精度光学素子の製作には,形状誤差を1～0.1nmRMSの精度で自由曲面の形状を測定することが要求されている.そこで我々は,光の直進性を利用した新しい自由曲面形状測定法を提案し,その原理に基づいた法線ベクトル追跡型超精密形状測定装置を開発した.本測定法では,試料表面における法線ベクトルおよびその測定点座標から形状を求めることができる.本稿では,本測定装置による高精度ミラーの測定結果について報告する．

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現在、民生品用の非球面レンズや、放射光やＥＵＶリソグラフィ用の高精度ミラーの形状を、数nm精度で測定する技術が必要となっている。本研究では、法線ベクトル追跡型高速ナノ形状測定法における測定の誤差要因の検討を行った。本測定法は４軸のゴニオメータと１軸の並進ステージを用いており、各軸固有の運動誤差と各軸間の相対関係にまつわる誤差が存在する。これら誤差が測定に与える影響を解析し、許容誤差について検討した。

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近年，大型の天体望遠鏡の開発が進むことにより大型の非球面ミラー，レンズの形状を高精度で計測することが要求されている．本研究では，角度センサを用いて走査しながら等間隔に角度測定を行い，データ処理を行うことによって球面，平面ミラーの形状を数nmの精度で計測することが可能になった．そこで本報では，広測定範囲のオートコリメータを用いて非球面ミラーの形状測定を行い計測手法の妥当性を確認する．

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We develop a super-heterodyne interference system for absolute length measurements of several meters. The light sources are multiple laser diodes and an optical frequency comb. The repetition frequency of the optical comb is stabilized to GPS, which is 58.418 MHz with a stability of 10^-11. The wavelengths of the two laser diodes are 1.54 μm and 1.60 μm, and the frequencies are phase-locked to the different modes of the optical comb with different offset frequencies Δ₁ and Δ₂. The super-heterodyne signal of laser diodes and the optical comb will be (Δ₂ -Δ₁). The two-beam interference system for length measurement is based on a Michelson interferometer and the multiple-wavelength method is used. The synthetic wavelength can be changed by locking the frequencies of the laser diodes to different modes of the optical comb, and then the step-by-step measurement can be realized. The final stability of the system will be determined by the acetylene stabilized laser.

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安定化された繰り返し周波数を持つ光コムのセルフビートに基づいた、高分解能で非接触な計測手法の開発を行なっている。参照面から測距面までの距離に応じて、光コムのセルフビートの位相は変化する。本研究では、セルフビートをビートダウンしてkHzオーダの信号にすることによって距離を精密に計測する。本報では、放物面鏡を用いて粗面からの光を集光し、参照面から3m離れた粗面までの距離計測を行ったことについて報告する。

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ファブリー・ペロー共振器における自由スペクトラム領域（FSR）を計測することで，共振器を構成する2枚のミラー間の絶対光学長が測定できる．前報までに種々の方法により測定不確かさの改善を行なってきた．この測定には電気光学変調器による位相変調を用いるが，変調に振幅変調が混入するとFSR測定に誤差を生ずる可能性がある．本報ではこの振幅変調成分を変調器への直流電圧の印加によって抑制し，FSR測定結果への影響を調べる．

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We developed a Fabry-Pérot etalon (FPE) to select high-frequency parts of repetition-frequency modes of a short pulsed, mode-locked fiber laser in the wavelength of 1.55 μm. The 5-GHz repetition-modified laser is transmitted to a fiber-type interferometer. The generated interference fringes have a temporal coherence interference fringe pattern at each 30 mm of CMM′s movement and can make positioning in space. The performance of CMM can be verified by comparing with interference fringes directly.

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微細形状計測のための新規なプローブについて提案する．本研究では，中空の毛細ガラス管を熱引き加工により先鋭化したナノピペットを使用する．先鋭化されたナノピペットの先端部分に微小球を取り付けることでプローブとして用いられる．本報では，ナノピペットプローブ先端と測定対象物間の距離をナノメートルオーダーの分解能で検出可能なセンサを開発し、ナノピペットプローブの感度特性について評価した結果を報告する．

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本研究では、レーザトラップにより空間に捕捉した直径8μmのガラス球をセンサとして用い、そのガラス球から測定面の光軸にそって形成される光定在場スケールを用いて表面形状のスキャニング測定を行う。本法では、レーザトラップと定在場スケールから受ける光放射圧を分離して考え、センサのガラス球が受ける合力を簡易的にモデル化することでガラス球の力学的挙動を検討する。

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本研究はMEMS技術を応用し，機械加工面の真直度測定に用いる3点法用センサデバイスを開発することを目的としている．前報までにセンサデバイスを探針部，回路部，外形部に分けて試作を進めてきた．本報では，回路部のピエゾ抵抗体の試作結果及び，これまで3つに分けて検討してきたプロセスを統合し，3点法用センサデバイスを試作するためのプロセスを検討した結果を示す．

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高解像度の光学式半導体欠陥検査技術の開発にあたって，周期的照明パターンを空間シフトさせ，散乱光変調情報を含む複数画像を取得し，計算機による後処理を加えることで，レイリー限界を超えた解像を行う方法を研究している．インコヒーレント結像を前提としたアルゴリズムを用いることで，解像特性に悪影響があるという従来の問題に対応するべく，コヒーレント結像逐次再構成型超解像実現のための装置を開発したので報告する．

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LSIの多層化が進む半導体工程では、基板を平坦化し、層間の不整合を減らすCMP研磨技術が注目されている。しかし、未解明な研磨メカニズムが多く、研磨パッド表面形状が最適化されていない。そこで、本研究はMEMS技術で金型マスタを作製し、転写成形した金型より、規則的な表面形状のパッド製作を目標とした。加工方法は湿式加工で、プロセスを確立した後、大面積化を目指している。現状で最大4インチウエハの金型マスタを作製できた。

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消化管内検査を目的とした走行カプセルの研究を行っている．消化管は非常に長く，体内の蠕動運動だけでは口から投与し，体外に排出されるまで８時間程度を要する．そのため，体内を傷つけず，滑らかな形状でありながら，迅速に移動することができる自走型のカプセルを作成した．さらに，カプセルに搭載する，治療箇所に直接投薬が行える機構についても，MEMS技術を用いたデバイス作製を行っている段階である．

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The use of micro fiber for the transmission of the forces and the movements in robotic micro arms has been investigated from several researchers all over the world. The interest in this kind of actuation modality is based on the possibility of optimizing the position of the actuators with respect to the moving part of the robot, in the reduced weight, reliability, simplicity in the mechanic design and flexibility with many DOF. This paper proposes a novel flexible micro arm that uses BioMetal Fiber (BMF) actuator. The BMF has very high durability and exhibits stable operating characteristics. It is being thin but capable of producing a powerful force. This platform can enable new medical devices for a capsule robot and for minimally invasive surgeries. Although, the flexible micro arm has multi-links, it can simplify many links as a partial curve. This paper presents kinematics of the flexible micro arm and experiment of bending property.

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現在のカプセル内視鏡の用途は、画像診断のみに限られており、処置・治療などの機能の付与が期待されている。本研究室では、開発中の消化管内走行カプセルにも搭載可能な生体採取機構の作製を目指している。今回、消化管内走行カプセルの動作に影響を与えにくくするため、温度に応じて伸縮するバイオメタルを使用した生体採取機構を提案し、実際に作製した機構における生体採取デバイスの出し入れの動作確認を行った。

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物理的な外力により流体を直接駆動させる非機械式マイクロポンプは構造が簡単で、ポンプ全体の小型化や低コスト化において利点を有する。本研究では、液滴内部での局所的な温度勾配により液滴が移動する熱毛管現象を利用して、マイクロポンプを開発することを目的とした。特に、薬物の経皮投与用パッチと組み合わせて使用することを想定し、柔軟性の高いPDMS基材内部に作製した流路で液滴を輸送する検討を行ったので報告する。

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著者らは腕時計型血糖値測定デバイスの開発を行なっているが，搭載するポンプ数が不足することからポンプの小型化と，その小型化による性能低下が予想される．ここでポンプアクチュエータを従来のPZTよりも発生力，駆動域の大きい形状記憶合金を採用し，ポンプ形状を最適化することでポンプの小型化，高性能化を行う．本報告では汎用有限要素法解析ソフトANSYSを用いた構造解析を行い，性能向上に有効な条件の探索を行った．

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低侵襲医療用のマイクロニードルの開発を目指している．高い強度を持つタングステンを材料とし，電解エッチングで先鋭化を行うことによりタングステンニードルを作製した．先鋭化した先端は鋭く滑らかなので応力集中がおき，摩擦が低減されて穿刺しやすくなっている．また，タングステンニードルにエキシマレーザ加工と電解エッチングを用いて吸引用の穴加工を施した．試作針を用いて液体の吸引を行った．

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マイクロ多針フィルタとして，超極細ワイヤを用いたマイクロ多針ニードルを考案した．この多針ニードルは線径が165μｍのナイロン線を六角形の頂点に，また同径のポリウレタン被膜銅線を六角形の中心にくるようにワイヤを多数本束ね，樹脂で接合した後ナイロン線を除去することで，多数本のポリウレタン被膜銅線が垂直に立ったマイクロニードルを製作したもので，本報ではこの多針ニードルの構造と製作法について報告する．

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人とロボット間のコミニュケーションとして「じゃんけん」に注目した。じゃんけんを人とロボット間で行う場合、ロボットは人の動作を正確に認知し、特定の「手」を繰り出さなければならない。高速な動作が要求されるため、高速・高トルクなアクチュエータシステムをハンド手先に配置する必要があり、大型化が避けられない。本研究では構成材に木材を使用するなどして大幅な軽量化を行い、人間と遜色ない動き実現したので報告する。

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