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文化財建造物探査用の超音波音速CT装置の開発・研究

研究課題

研究課題/領域番号 13558009
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 文化財科学
研究機関山形大学

研究代表者

足立 和成  山形大学, 工学部, 助教授 (00212514)

研究分担者 田村 安孝  山形大学, 工学部, 教授 (40171904)
渡辺 一美 (渡辺 一実)  山形大学, 工学部, 教授 (90091769)
渡辺 裕二  拓殖大学, 工学部, 教授 (30201239)
橋本 芳樹  株式会社カイジョー, 産機システム事業部, グループマネージャー(研究職)
西村 康  ユネスコ, アジア文化センター・文化遺産保護協力事務所, 職員 (80000488)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2003年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2002年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2001年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード超音波音速CT / 文化財建造物の健常度調査 / プロトタイプ試作 / 日光輪王寺三仏堂 / 日光輪王寺三重塔 / 時国邸 / 旧米沢高等工業学校本館 / 根継ぎ / 超音波音速CTシステムの試作 / 専用固定具の開発 / 可搬性の向上 / 重文旧米沢高等工業学校本館 / 専用電源装置の開発 / ボルト締めランジュバン型振動子 / 振動子の広帯域化 / 能登時国邸の超音波探査 / 振動子駆動波形の検討 / 弾性接触問題 / 日光輪王寺の超音波探査 / 媒質の不均一性 / 梵鐘の超音波探査
研究概要

本研究は装置の開発試作を目的とする「展開研究」であり、論文の形で発表された成果が少ないのはそのためである。まず、平成15年度までの小型強力音源用の振動子の開発研究の成果及び現場での実験で得た多くの教訓を生かして、多数のプローブを有する実用的な超音波音速CTシステムのプロトタイプを完成させた。このシステムでは、18本のプローブを電気的に切り替えることで、多数の経路上での音波伝搬時間を短い時間に収集することが出来る。従来の一対のプローブの位置を手で移動させていく方式に比べて、現場で必要な作業時間が格段に短くなることが期待できる。
そして、18本のプローブを測定対象の周囲に固定するための専用固定具も開発した。対象の断面が円形もしくは8角形以上の多角形の場合はワイヤーで、四角形の場合は専用レールによってそれら固定具を対象に装着し、各プローブを固定具にはめ込んで使用する。各固定具には、プローブを対象表面に押し付ける力を調整するためのバネが取り付けられている。また、全ての機材を収容する大型で頑丈な専用キャリングケースを作成し、システムの可搬性を飛躍的に向上させた。さらに、プローブに電力を供給する小型の専用電源装置も開発し、小型発電機等の質の良くない電源しか得られない環境でも、十分使用できるようなシステムにすることができた。
一方、開発中の装置を用いた探査実験も活発に行なった。例えば、財団法人文化財建造物保存技術協会の協力を得て、平成14年9月には、は日光輪王寺の国指定重要文化財三重塔及び三仏堂の柱の、平成15年7月には、石川県輪島市の重要文化財時国邸の床下柱の3本の探査を行なった。平成16年7月には、山形大学工学部キャンパス内にある国指定の重要文化財「旧米沢高等工業学校本館」の階段ホールの柱の探査を行なっている。特に輪王寺三重塔の場合には、柱の健常な部分の下端位置を特定する事ができたため、根継ぎのために切り取るべき箇所を特定することが出来た。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2005 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] 時国家住宅の超音波探査2005

    • 著者名/発表者名
      坂本隆宏, 高橋徹, 足立和成他
    • 雑誌名

      日本文化財探査学会誌 6(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 有限要素法による多層構造を持つボルト締めランジュバン型振動子の形状の検討2004

    • 著者名/発表者名
      高橋徹, 足立和成
    • 雑誌名

      日本音響学会誌 60

      ページ: 441-450

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Examination of the form of a Bolt-Clamped Langevin-type transducer with stacked structure by the finite element method : Application to the high-power small and broadband sound source used for ultrasonic TOF CT2004

    • 著者名/発表者名
      Tohru Takahashi, Kazunari Adachi
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of Japan.[in Japanese] Vol.58-9

      ページ: 441-450

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 文化財建造物探査用超音波音速CT-その開発と研究の展開-2002

    • 著者名/発表者名
      足立 和成
    • 雑誌名

      日本音響学会誌 58

      ページ: 599-604

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultrasonic time-of-flight computed tomography for for inspection of buildings with cultural values the memoir on its research and development2002

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Adachi
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of Japan.[in Japanese] Vol.58-9

      ページ: 599-604

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural inspection of Tokikunis' residence using ultrasonic TOF-CT

    • 雑誌名

      Journal of Archaeological Prospection Society of Japan. [in Japanese] Vol.6 No.2[to be published]

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山鉄郎, 渡辺裕二, 足立和成: "ボルト締めランジバン型振動子の広帯域化"電子情報通信学会技術研究報告. US2003・93. 49-54 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 足立和成: "文化財建造物探査用超音波音速CT"日本音響学会. 58・9. 599-604 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazumi Watanabe, Kazunari Adachi: "SH wave in a transition layer of anisotropy"International Journal of Solid and Structure. 38・8. 4825-4838 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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