| 研究課題/領域番号 |
15H03889
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 東京電機大学 (2018-2019)
長岡技術科学大学 (2015-2017) |
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研究代表者 |
松谷 巌 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (00514465)
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| 研究分担者 |
大沼 清 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50396834)
桑原 敬司 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50525574)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | 超音波 / 音響共鳴法 / 膜厚計測 / 音響共鳴現象 / 超音波パルスエコー / 膜厚 / パルスエコー計測 / 音響共鳴顕微鏡 / 音速 / 近接場光 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、音響共鳴現象を利用した周波数解析と反射超音波の時間計測を組み合わせることで、音速と膜厚の同時計測を可能にする方法を提案した。エポキシ樹脂薄膜の膜厚計測から、本手法で得られた膜厚はレーザ顕微鏡による断面観察結果と非常に良い一致を見せた。音響特性が均一ではなく、なおかつ音速が未知である導電性高分子薄膜やヒトiPS細胞のような計測対象であっても、溶液中における音速と膜厚の同時計測によってその厚さが計測可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バイオ燃料電池などに利用されている高分子薄膜は繊維状に合成された高分子によって形成されるため、その機械的な特性や音響特性が不均一であり、その厚さを合成中に計測することは極めて難しい。それに加えて、合成後に高分子の溶液から取り出すと、空気中では厚さや音響特性が変化してしまう。本研究では、音響共鳴法と超音波パルスエコー計測を組み合わせて、液中における音速塗膜厚の同時計測を実現した。音速が未知である薄膜材料であっても、溶液中における音速と膜厚の同時計測によってその厚さが計測可能であることを示した。
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