| 研究課題/領域番号 |
19K04253
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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 |
野村 英之 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90334763)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 音響放射圧 / 音響流 / 音響パワー / 音圧 / 超音波プローブ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超音波プローブの新たな評価方法の確立を目的を目指す．
超音波診断・治療おいて，使用される超音波プローブの出力評価は重要な検査項目である．特に安全面から，プローブから放射された音響エネルギーが「どの位置にどのくらい集中しているか」を測定することが重要である．
本研究では，超音波が液面に入射するときに生じる，音響放射圧による液面形状変化を光学的に測定し，さらに音響放射圧分布・音圧分布・音響パワーを推定する方法の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
超音波プローブの新たな評価方法の確立を目的を目指し，音響放射圧による水面形状変化計測に基づく手法の提案と評価を行った．
まずはじめに，水面変位の大振幅特性を考慮した理論モデルを構築し，測定と比較を行った．その結果は，測定結果で示す音圧の3乗に比例する水面変位を説明するのに不十分であった．次に，不安定な水面の代わりに薄膜を対象に，放射圧に起因する変位測定を行い，その安定性を検証した．最後に得られた水面変位から放射パワー測定を行った．その結果は，ハイドロホン法で推定される値より大きな値を示した．
今後，水面変位と音圧の関係や，より精度の高い測定法の検討が必要である．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
放射圧による水面変位計測によって音響パワーと放射圧分布の同時計測が可能となる点が，社会的に意義ある成果である．この手法が確立されることで，現場における超音波プローブの評価が容易になる．
音響パワーに比例する放射圧が，今回の研究では示されなかった．このことは今後解決する必要があるが，同時に新たな物理メカニズムが潜んでいる可能性を示唆している．したがって，この現象の追求は新たな超音波現象の発見につながる可能性がある点で，学術的意義を有する．
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