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ベクトルポテンシャルトモグラフィーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04372
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関岩手大学

研究代表者

大坊 真洋  岩手大学, 理工学部, 准教授 (20344616)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワードベクトルポテンシャル / コイル / 非破壊検査 / 電界発生 / 二重コイル / 非接触計測 / トランス / 電磁気 / トモグラフィー / 生体インピーダンス
研究成果の概要

我々は、電磁気学の根本物理量であるベクトルポテンシャルに着目して、物体内部のインピーダンス分布を計測する新しいアプローチに取り組んだ。理論および数値シミュレーションにより球型のベクトルポテンシャルコイルが均一なベクトルポテンシャルを発生することを示し、実際に製作して実証した。また、ベクトルポテンシャルの時間微分と、導体経路との内積の線積分に等しい第一の電圧の他に、線積分経路中の抵抗値に比例した第二の電圧成分も発生した。電磁シールドの効果は、第一の電圧には無く、第2の電圧にはあった。これらを使い分けることによって、新たな計測方法が実現できるだろう。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子力学が適用されるミクロな世界では、電磁現象は電界や磁界ではなく、ベクトルポテンシャルで表現されている。しかしながら、マクロな世界では、電界や磁界で考えることがほとんどであり、ベクトルポテンシャルを発生させることを目的としたコイルはこれまで無く、その応用機器やアプリケーションは存在しなかった。ベクトルポテンシャルを実用化するための第一歩となる球型の特殊コイルを実現した。また、電流(ベクトルポテンシャル)の時間変化から電界を発生し、それを対象物に作用さえて、その相互作用から対象物の電気的情報収集する新しい方法を提案した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Toroidal vector-potential transformer2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Daibo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 Eleventh International Conference on Sensing Technology (ICST) 22

      ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/icsenst.2017.8304422

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 交流ベクトルポテンシャル場中での電気抵抗による誘電体検出2019

    • 著者名/発表者名
      大崎凌汰、大坊真洋
    • 学会等名
      電気学会計測研究会、IM-19-020
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Rogowski Coil with Superconducting Shield Inserted between Primary Coil and Secondary Coil2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Daibo
    • 学会等名
      ASC2018 https://ep70.eventpilotadmin.com/web/planner.php?id=S1ASC18
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 均一なベクトルポテンシャルを発生させる二重入れ子コイルの形状の検討2018

    • 著者名/発表者名
      天間亮、大坊真洋
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会東北支部連合大会、2H11
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 均一なベクトルポテンシャルを発生する二重入れ子コイルの形状2018

    • 著者名/発表者名
      天間亮、大坊真洋
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春期学術講演会、18p-F202-6
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ベクトルポテンシャルによる水中電界発生2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 信貴、大坊真洋
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会東北支部連合大会、2H12
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 均一なベクトルポテンシャルを発生する二重入れ子コイルの形状2018

    • 著者名/発表者名
      天間 亮, 大坊 真洋
    • 学会等名
      44回(2018年春季)応用物理学会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Atomic Magnetometer Punbed by Elliptically Polarized Single Laser Beam and Miniaturization by using the Microelectromechanical System2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Daibo, Sho Maesawa, and Jun Sasaki
    • 学会等名
      BIT’s 3rd Annual World Congress of Smart Materials 2017
    • 発表場所
      AVANI Riverside Bangkok Hotel, Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toroidal vector-potential transformer2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Daibo
    • 学会等名
      2017 Eleventh International Conference on Sensing Technology (ICST)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] ベクトルポテンシャル検出装置、交流磁場検出装置、ベクトルポテンシャル計測装置、及び、トモグラフィ装置2017

    • 発明者名
      大坊真洋、大島修三
    • 権利者名
      国立大学法人岩手大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-071640
    • 出願年月日
      2017-03-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] Vector potential generation device, vector potential transformer, shield permeation device, non-contact space electric field generation device, null circuit,2016

    • 発明者名
      Masahiro Daibo, Shuzo Oshima
    • 権利者名
      Sumida Power Tech
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] Vector potential generation device, vector potential transformer, shield permeation device, non-contact space electric field generation device, null circuit, and structure for vector----2016

    • 発明者名
      Masahiro Daibo, Shuzo Oshima
    • 権利者名
      Sumida Power Tech.
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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