東京大学が開発した高速バルブ制御技術は、気体流量を10ミリ秒で切り替え、応答時間を98％短縮。半導体製造装置や空圧機器に応用可能で、効率化が期待される。
要約すると東京大学の研究チームが開発した高速バルブ制御技術は、気体流量をわずか10ミリ秒で切り替えることができる革新的な技術です。
この技術は、弁体を高速で制御し、空気の振動を打ち消すことを目的としています。
従来の方法では、制御信号を送ってから流量が目標値に到達するまでの応答時間が458ミリ秒かかっていましたが、この技術によりその時間が98％も削減され、わずか10ミリ秒で達成可能となりました。
空気の伝搬速度が遅いため、流路を切り替える際に振動が発生するという課題がありましたが、研究チームは圧縮性相殺バルブを用いてこの問題を解決しました。
バルブ内の弁体の位置を計測し、流路の断面積の変化を精密にモデル化することで、流量のデータを事前に取り参照処理することを実現しました。
さらに、ノイズの変化や気体の粘性摩擦を考慮して制御を行うことで、振動を抑えながら迅速な流量切り替えを実現しました。
この技術は、半導体製造装置や空圧機器に特に有用であり、ガス供給の精密な制御を可能にします。
これにより、半導体成膜装置では原子層の厚みや間隔を調整でき、エアシリンダーなどの空圧機器では、従来の電動アクチュエーターに代わって安価な空圧機器を使用する可能性も広がります。
これらの進展は、製造プロセスの効率化やコスト削減に寄与することが期待されています。
参考リンクhttps://news.yahoo.co.jp/articles/449d638b219461dcd5ce97ae4f9178377d31a25b