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圧電性窒化アルミニウム薄膜の超音波計測への応用

Research Project

Project/Area Number 19760282
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

椿井 正義  産総研, 研究員 (70367118)

Project Period (FY) 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,670,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords窒化アルミニウム / 超音波
Research Abstract

1.目的広帯域の超音波を受信できれば,超音波画像計測におけるスペックルパターンの低減や,分解能向上に役立つ。窒化アルミニウム(AIN)薄膜を圧電振動子として使用した超音波計測システムを構築し,その受信特性を調べた。
2.方法受信用の圧電振動子として,厚さ約1μmのAIN薄膜をポリイミド基板上に形成し,これを2枚重ねで使用した。受信面は24mm×15mmの長方形である。送信用の圧電振動子にはPZTを使用した。生体軟部組織に対する利用を想定して,中心周波数3.6,4.7,10MHzの3種類の振動子を用いた。音響放射面は直径13mmの平坦な円である。厚さ20mmの低減衰性の油性ゲル(ATS Labolatories,Acoustic Standoff AC-2)を挟んで,送信用振動子と受信用振動子を設置した。送信用振動子をパルサレシーバ(PANAMETRICS 5073PR)で駆動した。受信用振動子の出力はパルサレシーバの内蔵アンプで増幅した後,サンプリング周波数100MHz,分解能14bitでディジタル化してコンピュータに記録した。
3.結果AIN薄膜の受信レベルはPZT振動子よりも約70dB小さかった。そこで500サンプルの受信信号を同期加算して雑音を低減した後,周波数解析した。送信周波数3.6,4.7,10MHzに対して,受信側の中心周波数は3.6,4.6,8.4MHzであった。6dB比帯域幅は66,71,89%であり,送信用と同型のPZT振動子で受信した場合の1.3,1.4,1.7倍に相当する。調査した周波数帯3.6-10MHzにおいて,受信帯域幅の拡大が確認された。

Report

(1 results)
  • 2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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