2023 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
22K18835
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
朝倉 巧 東京理科大学, 創域理工学部機械航空宇宙工学科, 准教授 (60778207)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清家 弘治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (20645163)
水野 勝紀 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70633494)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Keywords | 底生生物巣穴 / 超音波 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
海底に無数に存在する巣穴の深度方向の分布や巣穴の相互間の結合について評価するにあたり，既往の手法と併用でき，かつ短時間・低コストで計測可能な，スクリーニング調査に適した手法も併せて求められている．そこで本研究では，その手法として巣穴開口から内部へ広帯域超音波をトランスデューサより送信し，その後受信した巣穴内部からの反射波より巣穴内部の長さや傾き，内部容積といった概形を推定する手法を提案する．これが実現できれば，巣穴内部の状態をより短時間かつ非破壊的に計測可能となることが期待できる．はじめに，本手法を用いた基礎的な実環境計測を行い，提案手法と，従来手法である樹脂成型法により取得した巣穴型との寸法比較を行った．その結果，500 kHz帯の矩形パルスにて，ヤマトオサガニの形成する巣穴を180 mmまで計測が可能であること，また模型実験にて，超音波トランスデューサの指向角を走査して取得した反射波群のピーク振幅変移より巣穴の進展方向を8°の分解能で推定可能であることを確認した．次に，時間領域差分法を用いた2次元シミュレーションにより巣穴内伝搬に適した周波数帯を探索した．その結果，100 kHzを中心とする短パルス波が最適であることを確認した．この結果に基づき，送信波形・走査方法を変更した手法にて実地調査を実施した．ヤマトオサガニの巣穴を対象に進展方向・巣穴長の推定を行った．その結果，巣穴長30 cmに相当する反射波を観測した．100 kHz帯の短パルス波を使用した測定では，長さ40 cmの巣穴にて，435 mmの位置からの反射波を観測した．これにより，同周波数帯のパルス波を用いることで，ヤマトオサガニの形成する巣穴の形態計測の実現可能性が示唆された．
|
