【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.17】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24KT2576

利用課題名 / Title

二光子重合3Dプリンティングを用いたイオン液体エレクトロスプレースラスタ用キャピラリ型エミッタの作製

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

光三次元造形,電子顕微鏡/ Electronic microscope,3D積層技術/ 3D lamination technology,光リソグラフィ/ Photolithgraphy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

霜降 真希

所属名 / Affiliation

京都大学　大学院工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

小笹陽輝

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-122：二光子重合式３Dプリンター
KT-301：超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

従来の人工衛星と比べ開発期間やコストを短縮できることから超小型人工衛星と呼ばれる数十kg以下と軽い質量をもった人工衛星の打ち上げが増加している。一方で超小型人工衛星は推力機構であるスラスタをもたず、さらなるミッションを実現するためにはこれらの衛星に搭載できるような小型なスラスタの開発が望まれている。シリコンの微細加工技術を用いて小型なスラスタの作製を行った場合には、その加工プロセスによってスラスタ機構の寸法や形状が制限を受ける。そこで本研究では、レジストを材料としナノ・マイクロスケールで任意の三次元形状の作製を可能とする光三次元造形技術を搭載した二光子重合式3Dプリンターを用いて,スラスタ機構の一部分の作製を行った。またそれにより得られた作製物をSEMを用いて観察した。

実験 / Experimental

二光子重合3Dプリンター（KT-122）を用いてスラスタ機構の一部分の作製を行った。その際に描画に用いるレーザーのレーザーパワーや描画速度などからなるレジストの露光条件を設定することができるため、それらのパラメーターの値を複数振って作製を行いスラスタ機構の作製に適した露光条件の見定めを行った。

結果と考察 / Results and Discussion

二光子重合3Dプリンターによるスラスタ機構の作製に適した露光条件を実験により確認した。また、設計デザインに近い形状でスラスタ機構を作製することができた。スラスタ機構の形状としてシリコンの微細加工では作製が難しかった、例えば高さ30µm、直径2µm以下といった高アスペクト比の毛細管を内部にもつ円錐台形状の作製も確認された(図1,図2)。なお、作製物の寸法や形状はSEMを用いて行った。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１　作製したスラスタ機構の一部分のSEM画像

図2　作製したスラスタ機構の一部分のSEMを用いた寸法測定

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件