2004 Fiscal Year Annual Research Report
サファイアファイバーを導波路とする高周波超音波伝送技術の開発
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15206013
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
守屋 正 東京都立大学, 工学研究科, 教授 (50087227)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田川 憲男 東京都立大学, 工学研究科, 助教授 (00244418)
棚橋 善克 棚橋よしかつ+泌尿器科, 科長 (50108495)
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| Keywords | サファイアファイバー / 音響導波路 / 超音波内視鏡 / 超音波モータ |
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| Research Abstract |
(1)振動子からファイバーへの超音波伝送方法の開発
振動子から発生した超音波を,直径が100ミクロン程度の伝送線路に超音波を効率よく伝送するためには,アルミナブロックを用いて収束し、さらにサファイアファイバーと音響特性が近似しているテーパ状アルミナファイバーへ伝送する方法を検討した。
(2)コイル状音響導波路中を伝搬する超音波の伝搬特性の解析と測定
本研究テーマに関連して今年度新たに音響導波路中を伝搬する屈曲波を用いた超小型超音波モータを考案した。このモータの原理は進行波型超音モータと同一である。これまでの進行波型モータでは与圧バネが必須であり、そのため小型化が困難であった。そこでステータ部分を音響導波路のみをコイル状にして与圧バネを不要とした非常に簡単な構造とした。その結果、直径1mm以下、長さ5mm以下の非常に小型化した超音波モータを実現した。
(3))超音波顕微鏡及び血管内超音波内視鏡への応用
考案した超小型超音波モータを超音波顕微鏡及び超音波内視鏡に応用するための基礎検討を行った。生体組織診断において、試料を取り出さずにその場で診断することが望まれている。そのためには生体内に挿入可能な超音波顕微鏡が必要になる。そこで、20MHz帯における超音波内視鏡を検討した。
(2)、(3)の研究において、シミュレーションによる検討が必須であるため、有限要素法シミュレータ、PZFLEXとレーザ・ドプラ測定装置を使用した。
(4)医用画像データの収集
商用の超音波診断装置を用いて医用画像データを取得・収集して、サファイアファイバーを用いる超音波内視鏡の構成の有用性を検討した。
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