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近接場光顕微鏡による超音波の励起

研究課題

研究課題/領域番号 17K18822
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
研究機関東京電機大学 (2019)
長岡技術科学大学 (2017-2018)

研究代表者

松谷 巌  東京電機大学, 理工学部, 准教授 (00514465)

研究分担者 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) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードレーザ超音波 / 近接場光顕微鏡 / 超音波 / SNOM / 近接場光
研究成果の概要

改造した原子間力顕微鏡(AFM)をベースとした近接場光顕微鏡(SNOM)による超音波の発生に関する検討を行った。近接場光と試料表面の相互作用による反射光を、レンズと検光子を通して光電子増倍管で計測するシステムを構築した。また、近接場光による超音波励起の前段階として、プリズムでのパルスレーザの全反射で発生させたエバネッセント光による超音波励起を試みた。くさびによるプリズムとの点接触状態を構築しその周囲に水を付着させることによって、閉じ込め効果の発現を試みた。その結果、水を付着させて閉じた系にすることによって、水なしの開放系と比較して8倍以上の強度の超音波が励起できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの取り組みによって、エバネッセント光によるくさび波の励起に成功しており、基本的な光学系の構築ができている。これを利用して、近接場光やエバネッセント光を利用した新たなドラッグデリバリができる可能性がある。特に今回、水で閉じた系にすることによって、水なしの開放系と比較して8倍以上の強度の超音波が励起できた。その時の衝撃圧力を駆動力として、微小物質(核酸医薬を想定)の拡散を増強させられる可能性があることを見出した。本課題で確認した閉じ込め効果による超音波の増大を利用して、エバネッセント光の衝撃圧力で経皮的に薬剤を導入する事も視野に入る。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Enhancement of Evanescent-Light-Induced Wedge Waves due to Water Confinement in a Point-Contact Configuration2019

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Yuuki Hirai, Yasuhisa Oguro, Takumi Arai, Toshiki Machida, Takayuki Ishibashi, and Ikuo Ihara
    • 雑誌名

      Transactions on GIGAKU

      巻: 6 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of polarization properties of fifth harmonic signals in apertureless-type scanning near-field optical microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Baba, Iwao Matsuya, Masami Nishikawa, Takayuki Ishibashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 9S2 ページ: 09TC04-09TC04

    • DOI

      10.7567/jjap.57.09tc04

    • NAID

      210000149671

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental Study on Liquid-Level Measurement Based on Laser Ultrasonic Technique and Tip-Generated Wedge Wave2018

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Yudai Honma, and Ikuo Ihara
    • 雑誌名

      Proceedings of Meetings on Acoustics

      巻: 32 ページ: 030012-030012

    • DOI

      10.1121/2.0000714

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measuring Liquid-Level Utilizing Wedge Wave2017

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Yudai Honma, Masayuki Mori and Ikuo Ihara
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 18 号: 1 ページ: 2-2

    • DOI

      10.3390/s18010002

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Generation of Wedge Waves by Means of Evanescent Light2018

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Yuuki Hirai, Yasuhisa Oguro, Takumi Arai, Takayuki Ishibashi, and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      The 7th International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Liquid Level Sensing Based on Wedge Waves Propagation2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Mori, Youji Ogawa, Iwao Matsuya, and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      The 7th International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of Temperature Profiles in Heated Materials by Ultrasonic Thermometry2018

    • 著者名/発表者名
      Ikuo Ihara, Shingo Aoki, Akira Kosugi, Yugo Ifuku, Yasuhiro Ono, Iwao Matsuya, and Takeyuki Kurauchi
    • 学会等名
      The Sixth Japan-US NDT Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウェッジ波の伝播解析とその液面レベル計測への応用2018

    • 著者名/発表者名
      森 雅之、小川曜史、本間雄大、松谷巌、井原郁夫
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会平成30年度秋季講演会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェッジ波を用いた液面レベルセンシングに関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      小川曜史、本間雄大、森 雅之、井原郁夫、松谷 巌、佐々木 涼
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェッジ波の計測とその液面レベルセンシングへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      森 雅之、本間雄大、松谷 巌、井原郁夫
    • 学会等名
      平成30年度 第1回超音波部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] エバネッセント光によるくさび波の励起に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      小黒弥悠、松谷 巌、井原郁夫
    • 学会等名
      超音波による非破壊評価シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Polarization properties of fifth harmonic signal in a-SNOM2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Baba, Iwao Matsuya, Masami Nishikawa, Takayuki Ishibashi
    • 学会等名
      Magnetics and Optics Research International Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detecting Ultrasound Using Scanning Near-Field Optical Microscope2017

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Hiroki Yamada, Yuji Baba, Takayuki Ishibashi, and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      6th JSME/ASME International Conference on Material and Processing
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] くさび波による液面レベル計測2017

    • 著者名/発表者名
      松谷 巌、吉村天平、井原郁夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ウェッジ波の励起と伝播に関する数値シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      森 雅之、井原郁夫、松谷 巌
    • 学会等名
      日本機械学会 2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [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第5高調波の偏光特性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      馬場勇至、 西川雅美、 石橋隆幸
    • 学会等名
      第78回応用物理学秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on Liquid-level Sensing Utilizing Wedge Wave2017

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Yudai Honma, and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      The 6th International GIGAKU Conference in Nagaoka
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Simulation Study on Wedge Elastic Waves Propagating along Sharp Edge2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Mori, Ikuo Ihara, Iwao Matsuya, and Masanori Abe
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measuring Liquid-Level Utilizing Wedge Wave2017

    • 著者名/発表者名
      Iwao Matsuya, Yudai Honma, and Ikuo Ihara
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京電機大学 教員情報

    • URL

      https://ra-data.dendai.ac.jp/tduhp/KgApp?kyoinId=ymddyygbggy

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 井原郁夫研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [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
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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