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粒状物質から構成される不規則媒質の電気的定数イメージングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560370
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関佐世保工業高等専門学校

研究代表者

南部 幸久  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教授 (00228115)

研究分担者 三橋 和彦  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教授 (60311114)
高比良 秀彰  佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 講師 (80249896)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード電気的定数 / 多重散乱理論 / 電磁波伝搬 / 構成定数 / ランダム媒質 / キラル媒質 / 高周波材料 / キラル球 / 不規則媒質 / 等価媒質定数 / 等価構成定数 / 混合媒質
研究概要

マイクロ波やミリ波等の高周波電磁界に対する電気電子材料の電気的特性の計測及び制御技術・設計手法の開発は,新素材及び高周波デバイスの開発,設計・製作において重要な課題となっている。電気電子材料の電気的特性を制御するための一方法として,誘電体等の均質な背景媒質中に多数の粒状物質(背景媒質と値の異なる誘電体粒子や,光学異性体を含む粒子:双異方性媒質やキラル媒質,ダブルネガティブ媒質からなる粒子)を適当な密度となるよう埋め込み,混合媒質を構成する方法がある。この混合媒質の電気的性質を表す実効的な電気的定数(等価媒質定数)の算定法及びイメージングに関する研究は,物理学・化学・薬学の分野において重要かつ基礎的な問題として位置付けられ,活発に研究が行われてきた。本研究では,混合媒質を構成する粒状物質の媒質定数の大きさや形状,性質に束縛されること無く,かつ,従来法の中では最も良いとされているQCA-CP(準結晶近似法)よりも高精度で適用範囲の広い実効的な電気的定数の算定法とそのイメージング技術の開発を目的として研究を実施した。具体的には、不規則媒質を構成する粒状物質が誘電体球及び(又は)キラル球で、かつ、対(ペア)で分布している場合の実効的な電気的定数算定式について,数値計算により,提案する方法の妥当性を検証した(形状の複雑化に対する特性の変化を検証した)。次に,媒質の電気的特性に影響を与える幾つかのパラメータを変化させることにより,媒質中の実効的な電気的定数を視覚化するイメージング技術の検討を行った。また,不規則媒質を構成する粒子の電気的定数が異なる場合の不規則媒質の実効的な電気的定数算定式についても研究を進め,粒子固有の電気的特性が不規則媒質の実効的な電気的定数に与える影響についても調査・研究を行った。本研究の成果は、不規則媒質のマクロ的な電気的特性の把握に有効である。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Effective propagation constants for sparse media containing pairs of dielectric or chiral spheres2005

    • 著者名/発表者名
      南部幸久, 越智大介, 松岡剛志, 立居場光生
    • 雑誌名

      Abstracts of PIERS 2005 (Progress In Electromagnetic Research Symposium)

      ページ: 697-697

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective propagation constants for sparse media containing pairs of dielectric or chiral spheres2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nanbu, D.Ochi, T.Matsuoka, M.Tateiba
    • 雑誌名

      Abstracts of PIERS (Progress In Eletromagnetics Research Symposium)2005

      ページ: 697-697

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective Propagation Constants for Sparse Media Containing Pairs of Dielectric or Chiral Spheres2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nanbu, D.Ochi, T.Matsuoka, M.Tateiba
    • 雑誌名

      Abstracts of PIERS (Progress In Electromagnetics Research Symposium) 2005

      ページ: 697-697

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical analysis of the effective constitutive parameters of a random medium containing small chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      南部幸久, 松岡剛志, 立居場光生
    • 雑誌名

      Wave Propagation, Scattering and Emission in Complex Media

      ページ: 194-202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective constitutive parameters of a random medium containing small chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      南部幸久, 松岡剛志, 立居場光生
    • 雑誌名

      Electrical Engineering in Japan (Wiley Periodicals, Inc.) Vol.123-ANo.3

      ページ: 11-18

    • NAID

      210000169836

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An analysis of the effective propagation constants for a composite media containing sparsely and randomly distributed pairs of dielectric or chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      越智大介, 松岡剛志, 南部幸久, 立居場光生
    • 雑誌名

      Proceedings of 2004 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory Vol.II

      ページ: 1083-1085

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical analysis of the effective constitutive parameters of a random medium containing small chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nanbu, T.Matsuoka, M.Tateiba
    • 雑誌名

      Wave Propagation, Scattering and Emission in Complex Media

      ページ: 194-202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective constitutive parameters of a random medium containing small chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nanbu, T.Matsuoka, M.Tateiba
    • 雑誌名

      Electrical Engineering in Japan (Wiley Periodicals, Inc.) Vol.123-A

      ページ: 11-18

    • NAID

      210000169836

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An analysis of the effective propagation constants for a composite media containing sparsely and randomly distributed pairs of dielectric or chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      D.Ochi, T.Matsuoka, Y.Nanbu, M.Tateiba
    • 雑誌名

      Proceedings of 2004 URSI International Symposium on EM Theory vol.II

      ページ: 1083-1085

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effective constitutive parameters of a random medium containing small chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      南部幸久, 松岡剛志, 立居場光生
    • 雑誌名

      Electrical Engineering in Japan (Wiley Periodicals, Inc.) Vol.123-A No.3

      ページ: 11-18

    • NAID

      210000169836

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An analysis of the effective propagation constants for a composite media containing sparsely and randomly distributed pairs of dielectric or chiral spheres2004

    • 著者名/発表者名
      越智大介, 松岡剛志, 南部幸久, 立居場光生
    • 雑誌名

      Proceedings of 2004 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 南部幸久, 松岡剛志, 立居場光生: "Numerical analysis of the effective constitutive parameters of a random medium containing small chiral spheres"Wave Propagation, Scattering and Emission in Complex Media. 194-202 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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