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プラズモニックプローブによるナノ領域での超音波パスルエコー計測の実現

研究課題

研究課題/領域番号 15K13828
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

松谷 巌  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (00514465)

連携研究者 井原 郁夫  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (80203280)
石橋 隆幸  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20272635)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードレーザ超音波 / 近接場光 / 近接場光顕微鏡 / SNOM / 超音波 / 超音波検出
研究成果の概要

レーザ超音波法は光の回折限界によって空間分解能の限界がある。レーザ超音波法における分解能向上を目的として、近接場光を利用した超音波センサの開発に取り組んだ。本研究では、近接場光による超音波振動の検出に関する検討を行った。まず、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて散乱型近接場光顕微鏡(SNOM)を構築した。そしてSNOMを用いて、試料表面が超音波振動している際の近接場光の散乱光強度を計測した。その検出信号を周波数解析し、検出信号と超音波振動との中心周波数が一致することを示した。これらの検討を通じて、近接場光による超音波の検出が可能であることを示した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち謝辞記載あり 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Optimization of Aperture Antenna with V-groove Structures to Improve Intensity of Nanosized Circularly Polarized Light2017

    • 著者名/発表者名
      Yongfu Cai, Katsuji Nakagawa, Hiroshi Kikuchi, Naoki Shimidzu and Takayuki Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 17 号: 3 ページ: 1970-1974

    • DOI

      10.1166/jnn.2017.12850

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 構造ヘルスモニタリングのための超音波横変位センサ2016

    • 著者名/発表者名
      松谷巌、井原郁夫
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 65 ページ: 616-620

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Feasibility Study on Characterization of Non-Gaussian Rough Surface by Ultrasonic Reflection Method with the Kirchhoff Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Nur Farhan SANIMAN and Ikuo IHARA
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 3 号: 6 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1299/mej.16-00162

    • NAID

      130005250548

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical study on optimum design of a clad waveguide for ultrasonic pulse-echo measurements with high signal-to-noise ratio2016

    • 著者名/発表者名
      Farhana MOHD FOUDZI and Ikuo IHARA
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Letters

      巻: 2 号: 0 ページ: 15-00727-15-00727

    • DOI

      10.1299/mel.15-00727

    • NAID

      130005119298

    • ISSN
      2189-5236
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超音波による非接触センシングとその応用2016

    • 著者名/発表者名
      井原郁夫
    • 雑誌名

      機械の研究

      巻: 68 ページ: 831-842

    • NAID

      40020960047

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 摩擦面温度のin-situ超音波モニタリング2016

    • 著者名/発表者名
      井原郁夫、青木真悟
    • 雑誌名

      超音波TECHNO

      巻: 28 ページ: 44-48

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Optimization of Aperture Antenna with V-groove Structures to Improve Intensity of Nanosized Circularly Polarized Light2016

    • 著者名/発表者名
      Yongfu Cai, Katsuji Nakagawa, Hiroshi Kikuchi, Naoki Shimidzu and Takayuki Ishibashi
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasonic Lateral Displacement Sensor for Health Monitoring in Seismically Isolated Buildings2015

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Fumiya Matsumoto, and Ikuo Ihara
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 15 号: 7 ページ: 17000-17012

    • DOI

      10.3390/s150717000

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 等方加熱処理により高密度化されたAlq3低分子有機半導体薄膜の力学的性質2015

    • 著者名/発表者名
      金成守康、寺田有汰、長野陽平、若松孝、井原郁夫
    • 雑誌名

      材料試験技術

      巻: 60 ページ: 84-92

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomimetic Multiaperture Imaging Systems: A Review2015

    • 著者名/発表者名
      Soushi Ikeda, Yongfu Cai, Qianwen Meng, Taichi Yokoyama, Kenji Shinozaki, Takayuki Komatsu and Takayuki Ishibashi
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 27 ページ: 1

    • DOI

      10.18494/SAM.2015.1135

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization Properties in Apertureless-Type Scanning Near-Field Optical Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishibashi and Yongfu Cai
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 10 号: 1 ページ: 375-375

    • DOI

      10.1186/s11671-015-1062-5

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 超音波法による加熱材料内部の温度分布のリアルタイムモニタリング2015

    • 著者名/発表者名
      井原郁夫、伊福悠伍、高橋学
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 60 ページ: 48-53

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 高温物体の超音波センシングとその展望2015

    • 著者名/発表者名
      井原郁夫
    • 雑誌名

      非破壊検査

      巻: 64 ページ: 48-55

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Strong Enhancement of Nano-sized Circularly Polarized Light using an Aperture Antenna with V-groove Structures2015

    • 著者名/発表者名
      Yongfu Cai, Soushi Ikeda, Katsuji Nakagawa, Hiroshi Kikuchi, Naoki Shimidzu, and Takayuki Ishibashi
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 40 号: 7 ページ: 1298-1301

    • DOI

      10.1364/ol.40.001298

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 集束空気超音波を用いた回折ラム波測定によるスポット溶接ナゲット径の非接触評価2015

    • 著者名/発表者名
      徐晨艶、井原郁夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 827 ページ: 15-00107-15-00107

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00107

    • NAID

      130005089696

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アパーチャーレス走査型近接場磁気光学顕微鏡用試料の検討2017

    • 著者名/発表者名
      馬場勇至、石橋隆幸
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] くさび波を用いた液面高さ計測手法に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉村天平、松谷 巌、井原郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部 第54期総会・講演会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 近接場光顕微鏡の構築とそれを用いた超音波の検出に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      山田大貴、松谷 巌、馬場勇至、石橋隆幸、井原郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会 北陸信越支部 第54期総会・講演会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 近接場光顕微鏡の構築と超音波振動の検出2017

    • 著者名/発表者名
      山田大貴、松谷 巌、馬場勇至、石橋隆幸、井原郁夫
    • 学会等名
      第24回 超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2017-01-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を用いた非破壊・非接触センシングの進展と応用2016

    • 著者名/発表者名
      井原郁夫
    • 学会等名
      早稲田大学各務記念材料技術研究所2016年度教育プログラム
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 近接場光顕微鏡による超音波振動の検出2016

    • 著者名/発表者名
      松谷 巌、山田大貴、馬場勇至、石橋孝幸、井原郁夫
    • 学会等名
      第24回機械材料・材料加工技術講演会 (M&P2016)
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を用いた非破壊センシング- 局所領域から高温場まで-2016

    • 著者名/発表者名
      井原郁夫
    • 学会等名
      VCADシステム研究会第44回定例研究会
    • 発表場所
      新潟県三条市
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fundamental Study on Ultrasonic Quantitative Topography of Non-Gaussian Rough Surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Nur Farhan Saniman and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      5th International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN 2016)
    • 発表場所
      新潟県長岡市
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Measuring Thickness and Ultrasound Velocity of Thin Film by Means of Acoustic Resonant Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      I. Matsuya, T. Saito, T. Kuwahara, M. Kondo, K. Ohnuma, and I. Ihara
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS 2016)
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Ultrasonic Pulse Echo Method to Thawing Process Monitoring of a Frozen Meat2016

    • 著者名/発表者名
      Guo Qianhui and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS2016)
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アパーチャーレス走査型近接場光学顕微鏡における円偏光変調法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      横山太一、馬場勇至、石橋隆幸
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 固体界面から流入する熱流束のリアルタイム超音波モニタリング2016

    • 著者名/発表者名
      川野泰明、井原郁夫、本間雄大、松谷 巌、磯部真吾
    • 学会等名
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 近接場光による超音波の検出に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      山田大貴、松谷 巌、横山太一、蔡 永福、石橋隆幸、井原郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波による固体界面の温度モニタリング2016

    • 著者名/発表者名
      井原郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Apertureless probe with V-groove structures for nanosized circularly polarized light2016

    • 著者名/発表者名
      Yongfu Cai, and Takayuki Ishibashi
    • 学会等名
      The 14th International Conference of Near-Field Optics, Nanophotonics and Related Techniques (NFO-14)
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical Properties of Copper Phthalocyanine Thin Films Densified by Cold and Warm Isostatic Press2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ide, T. Wakamatsu, I. Ihara, and M. Kanari
    • 学会等名
      KJF International Conferenece on Organic Materials for Electronics and Photonics 2016, (KJF-ICOMEP 2016)
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In situ Noninvasive Ultrasonic Measurement of Heat Flux through a Heated Solid Surface2016

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ihara, Shingo Isobe, Yudai Honma, Iwao Matsuya, and Yuya Ichige
    • 学会等名
      5th International Symposium on Laser Ultrasonics & Advanced Sensing (LU2016)
    • 発表場所
      Linz, Austria
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ナノサイズ円偏光生成ためのアパーチャーレスプローブの提案2016

    • 著者名/発表者名
      蔡永福、石橋隆幸
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous Measurements of Temperature and Heat Flux Using Ultrasound2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ihara, Akira Kosugi, Shingo Isobe, and Iwao Matsuya
    • 学会等名
      9th International Conference on Sensing Technology (ICST 2015)
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication and characterization of the aperture antenna with V-groove structures to generate nanosized circularly polarized light2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Cai, K. Nakagawa, H. Kikuchi, N. Shimidzu, and T. Ishibashi
    • 学会等名
      MORIS
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気光学効果を利用した磁化と磁場のイメージング2015

    • 著者名/発表者名
      石橋隆幸
    • 学会等名
      日本磁気学会第204回研究会
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館320号室
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 免震建物のヘルスモニタリングのための超音波横変位センサ2015

    • 著者名/発表者名
      松谷 巌、松本二三也、井原郁夫
    • 学会等名
      第23回機械材料・材料加工技術講演会(M&P2015)
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of Transient Heat Flux through Solid Surface by Ultrasonic Thermometry2015

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ihara, Shingo Isobe, Akira Kosugi, Yudai Honma, Iwao Matsuya, and Yuya Ichige
    • 学会等名
      The 36th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響共鳴現象と超音波パルスエコー法を利用したソフトマテリアルの膜厚と音速の同時計測2015

    • 著者名/発表者名
      山田大貴、松谷 巌、齊藤崇允、大沼 清、桑原敬司、近藤みずき、井原郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 摩擦面温度の超音波in-situ モニタリング(摩擦面が磨耗する場合の検討)2015

    • 著者名/発表者名
      青木真悟、小林 敦、松谷 巌、井原郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ円偏光生成ためのアパーチャーアンテナの作製と評価2015

    • 著者名/発表者名
      蔡永福、池田壮志、中川活二、菊池宏、清水直樹、石橋隆幸
    • 学会等名
      応用物理学会秋季講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気イメージング(磁気イメージングの基礎と応用)2015

    • 著者名/発表者名
      石橋隆幸
    • 学会等名
      第38回日本磁気学会サマースクール
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館670号室
    • 年月日
      2015-07-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Simultaneous Determinations of the Ultrasonic Velocity and Thickness of Thin Films by a Combined Method of Acoustic Resonant Spectroscopy and Pulse-echo Measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Takamasa Saito, Kiyoshi Ohnuma, Takashi Kuwahara, Mizuki Kondo, and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      4th International Symposium on Laser Ultrasonic and Advanced Sensing
    • 発表場所
      Evanston, IL, USA
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser Ultrasonic Thermometry for Measuring Internal Temperature Profiles near Heating Surface by Reflected Waves at Oblique Incidence2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Kosugi, Ikuo Ihara, Iwao Matsuya, and Shotaro Shinoda
    • 学会等名
      4th International Symposium on Laser Ultrasonic and Advanced Sensing
    • 発表場所
      Evanston, IL, USA
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polarization properties in aperture-less type scanning near field optical microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ishibashi, Y. Cai, S. Ikeda
    • 学会等名
      EMN meeting on optoelectronics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimization of Aperture Antenna with V-groove structures to improve the Intensity of Nano-sized Circularly Polarized Light2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Cai, K. Nakagawa, H. Kikuchi, N. Shimidzu, and T. Ishibashi
    • 学会等名
      EMN meeting on optoelectronics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 井原研究室HP

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~ihara/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 長岡技術科学大学研究者総覧

    • URL

      http://souran.nagaokaut.ac.jp/view?l=ja&u=100000161

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 井原郁夫研究室

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~ihara/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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