2021 Fiscal Year Annual Research Report
音響放射圧による液面形状変化を利用した超音波プローブ評価システムの開発
| Project/Area Number |
19K04253
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
野村 英之 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90334763)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 音響放射圧 / 音響流 / 音響パワー / 音圧 / 超音波プローブ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
超音波プローブの新たな評価方法の確立を目的を目指す. 超音波診断・治療おいて，使用される超音波プローブの出力評価は重要な検査項目である.特に 安全面から，プローブから放射された音響エネルギーがどの位置にどのくらい集中しているか」を測定することが重要である.しかしながら，音響パワーと音圧 分布を同時に短時間で評価する方法は未だ確立されていない.
本研究では，液面に作用する超音波放射圧計測を応用した超音波プローブの新しい評価方法を提案する. 測定法の確立にあたっては，(1)超音波の液面入射時における放射圧による液面形状変化の測定技術の確立と液面変位予測モデルの構築，(2) 液面形状分布から放射圧分布・音圧分布・音響パワーを推定する方法を確立，(3)最終的にはこれらの自動測定システムの構築を行う．開発にあたっては音響流を考慮した測定法や，表面張力の影響の検討も行う.
2021年度は，水面変位測定の高精度の検証を実施した．これまで，カメラ画像から水面変位を推定していた．今回，レーザ変位計を導入し，高精度測定を実施した．微小パワー時であるが，水面変位はトランスデューサ駆動電圧(音圧)の1.5乗程度に比例する結果を示した．また，水面変位法およびハイドロホン法による音響パワー測定結果の比較を実施した．その結果，ハイドロホン法の測定結果に比べ，水面変位法によって見積もられた音響パワーは小さな値を示した．なお，ハイドロホン法による音響パワーは音圧のおよそ2乗に，水面変位法によるパワーはおなんつの3乗程度に比例する結果を示した．
|
