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有限振幅集束音波の液体・固体層における透過・反射音場の解析

研究課題

研究課題/領域番号 02650289
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 電子機器工学
研究機関東海大学

研究代表者

斎藤 繁実  東海大学, 海洋学部, 教授 (50091690)

研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1990年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード集束音源 / 非線形音響 / 非線形パラメ-タ / 超音波顕微鏡
研究概要

本研究では,焦点近傍に置かれた液体あるいは固体の層に入射する集束音波の非線形音場について理論的、実験的に解析している。また、計測への一応用も提案し,実験的検証を行っている。音源で正弦波である球面状の集束音波を想定している。音源の振幅が径方向にガウス分布をしている場合,高調波成分もまたガウス分布になると近似すると,音響ビ-ムを支配するKZK方程式の解法が大幅に簡易化される。その解析は実験結果をよく説明する。ガウスビ-ムの物理的・数学的特性の単純性は非線形伝搬を音響計測に応用する際に有用である。集束音場に固体の薄板を挿入すると、ラム波を励振する条件を満たす斜入射成分が固体板を透過するので、反射波のビ-ム形状が入射波の形状と異なるようになる。反射前後で発生する非線形高調波がこれに重畳される。集束音場に液体層を挿入すると、(1+B/2A)/ρc^3の値が大きい液体試料では比較的小さな音源レベルでも大きな高次高調波が現れる。この原理を応用し,小体積の液体試料の非線形パラメ-タB/Aを測定する方法を提案した。すなわち,集束度の比較的大きな音源を用い,水中に形成された集束ビ-ムの焦点を跨ぐ小さな領域を試料で置き換えたときに,その試料後方で基本波および第2高調波音圧の振幅・位相の変化を観測する。その結果から、本研究で新たに定義したパラメ-タR_Fの値を求める。これを理論値と比較して,実験値に最もよく一致するR_Fを与えるB/A値を得る。試料の速度分散による本方法の測定誤差についても議論している。本方法では,音源の集束度をより高くすれば,より小さい試料の測定が可能になるが,基本波周波数を高くしても試料の体積を小さくできる。したがって,高周波超音波を用いることにより,本方法は生体組織等の試料のB/A特性を微視的に研究するための研究手段として発展させ得る可能性がある。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finite-amplitude sound in a focused Gaussian beam." Journal of Acoustical Society of Japan (E). 11. 225-233 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤 繁実: "液体層を透過する有限振幅集束音波の高調波成分" 電子情報通信学会技術報告. VS90ー15. 15-22 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Finite amplitude focused sound-field with insertion of a liquid or solid sample layer." Frontiers of Nonlinear.Acoustics,Proceedings of 12th International Symposium on Nonlinear Acoustics. 289-294 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finite-amplitude sound in a focused Gaussian beam transmitting through a liquid layer." Journal of Acoustical Society of Japan (E). 12. 169-178 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement method for nonlinearity parameter of liquid media using a focused sound." Proceedings of Korea-Japan Symposium on Acoustics. 149-154 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 斎藤 繁実: "集束音波を用いた液体媒質の非線形パラメ-タの測定" 電子情報通信学会技術報告. US91ー45. 41-48 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement method for acoustic nonlinearity parameter of small volume samples using a focused Gaussian beam." Japanese Journal of Applied Physics. Suppl.31.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement of the acoustic nonlinearity parameter in liquid media using focused ultrasound." Journal of Acoustical Society of America.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finite-amplitude sound in a focused Gaussian beam." Journal of Acoustical Society of Japan (E). 11. 225-233 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finite-amplitude focused sound propagating through a liquid layer (in Japanese)." IEICE Technical Report. US90-15. 15-22 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Finit amplitude focused sound-field with insertion of a liquid or solid sample layer." Frontiers of Nonlinear Acoustics, Proceedings of 12th Internationa Symposium on Nonlinear Acoustics. 289-294 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finite-amplitude sound in a focused Gaussian beam transmitting through a liquid layer." Journal of Acoustical Society of Japan (E). 12. 169-178 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement method for nonlinearity parameter of liquid media using a focused sound." Proceedings of Korea-Japan Symposium on Acousitcs. 149-154 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement of a acoustic nonlinearity parameter in liquid media using focused ultrasound (in Japanese)." IEICE Technical Report. US91-45. 41-48 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement method for acoustic nonlinearity parameter of small volume sample using a forcused Gaussian beam." Japanese Journal of Applied Physics. Suppl. 31 (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement of the acoustic nonlinearity parameter in liquid media using a focused ultrasound." Journal of Acousitcal Society of America.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finiteーamplitude sound in a focused Gaussian beam transmitting through a liquid layer." Journal of Acoustical Society of Japan(E). 12. 169-178 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement method for nonlinearity parameter of liquid media using a focused sound." Proceedings of KoreaーJapan Joint Symposium on Acoustics. 149-154 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤 繁実: "集束音波を用いた液体媒質の非線形パラメ-タの測定" 電子情報通信学会技術報告. US91. 41-48 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Measurement method for acoustic nonlinearity parameter of small volume samples using a focused Gaussian beam." Japanese Journal of Applied Physics. Suppl.31.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finiteーamplitude sound in a focused Gaussian beam." Journal of Acoustical Society of Japan(E). 11. 225-233 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤 繁実: "液体層を透過する有限振幅集束音波の高調波成分" 電子情報通信学会技術報告. US90ー15. (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Finite amplitude focused soundーfield with insertion of a liquid or solid sample layer." Frontiers of Nonlinear Acoustics,Proceedings of 12th International Symposium on Nonlinear Acoustics. 289-294 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Shigemi Saito: "Harmonic components of finiteーamplitude sound in a focused Gaussian beam transmitting through a liquid layer." Journal of Acoustical Society of Japan(E).

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      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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