| 研究課題/領域番号 |
18K04010
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
鎌倉 友男 電気通信大学, 産学官連携センター, 客員教授 (50109279)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 超音波 / 非線形音響 / 高調波 / セルラーポリプロピレン / 音圧校正 / マイクロホン / KZK方程式 / 圧電性 / 非線形高調波 / セルラポリプロピレン / 高周波 / Cellular polypropylene / 集束音波 / 高調波ひずみ / 高周波マイクロホン |
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| 研究成果の概要 |
強力な超音波ビームは媒質の非線形性に起因して伝搬とともに波形が歪み，ビーム内に多くの高調波が発生する。この高調波の音圧成分は非線形波動方程式（KZK方程式）を用いて正確に理論予測できるので，高周波マイクロホンの音圧校正が可能となる。測定に用いた音源は40kHzと63kHzの超音波を放射できる，口径118mmの超音波エミッタである。また，テスト対象とした高周波マイクロホンは圧電性のセルラーポリプロピレンフィルムを利用した試作品である。最大13次までの高調波（40kHzから567kHz）を利用して感度を求めた結果，400kHz以下で-70から-80dB re 1V/Paであることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
必然的に発生する超音波の非線形性という物理現象を積極的に利用して，特に数十kHz以上の高周波受信に特化した広帯域マイクロホンに適用可能な新しい音圧校正法を提案した。それと同時に，新圧電フィルムを用いて，高周波超音波の受音可能マイクロホンを試作した。そのマイクロホンの感度を得るために，提案の校正法を適用し，具体的な感度特性を紹介した。近年の非接触超音波検査法，すなわち超音波トランスデューサを検査体に直接触れず，また音響カプラントを塗布することなく，内部構造を観測する技術の補助装置として，あるいは新技術として，本研究成果を利用する予定である。
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