| 研究課題/領域番号 |
20K04623
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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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
工藤 孝人 大分大学, 理工学部, 教授 (60225159)
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| 研究分担者 |
花田 英輔 佐賀大学, 理工学部, 教授 (90244095)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 周波数選択性 / 電磁波遮へい / 周期構造 / シミュレーション / 医療電磁環境 / 周波数選択 / 電磁環境 / 医工連携 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
医療電磁環境の改善（必要な無線通信を確保し，かつ，医療機器と無線通信電波との電磁干渉による診療への悪影響や無線傍受による情報漏えいを防止する），採光性などの確保による患者アメニティの向上，電磁波工学と医療管理学・医療社会学の融合による医工連携の新分野開拓などの目的のため，FSS（Frequency Selective Surface）と非金属周期構造（フォトニック結晶構造など）を組み合わせた，マイクロ波帯における周波数（帯域）選択的電磁波遮へいの実現に向けた研究を遂行する（３次元シミュレーションに基づく数値解析，遮へい構造体の試作品作製・特性評価，医療現場における活用指針の提示など）。
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| 研究成果の概要 |
医療機関で必要な無線通信を確保しつつ，不要な電磁波を遮断するため，周波数選択的な電磁波の遮へいについて研究した。誘電体周期構造と FSS（周波数選択板）がもつ帯域遮断特性に着目し，これらを組み合わせた構造体の電磁波遮へい効果について３次元計算機シミュレーションを実行した。遮へい効果の周波数特性と空間特性を解析し，２周波帯域を同時に遮へい可能であることを明らかにした。また，電磁波遮へい材の具体的な活用に関し，医療電磁環境における問題点の確認及び改善指針の提案を行った。なお，構造体の試作とその特性評価実験も当初は研究計画に含めていたが，コロナ禍で実現しなかった。これらは今後の課題である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
誘電体周期構造とFSS（周波数選択板）を組み合わせた構造体をマイクロ波帯の帯域的遮へい用素材として利用し，それを医療電磁環境に応用するという研究は過去に無かった。本研究において，この構造体により複数の周波数帯域を同時に遮へい可能であることが示され，かつ，構造体の実現に向けての基礎データを取得できたことは，大きな学術的意義をもつ。この成果はパーティション，壁材，採光窓など，建築材料の設計にも寄与すると考えられる。また，電磁環境に起因する医療機器への悪影響防止，医療情報のセキュリティ強化など，在宅を含む安全・安心な医療電磁環境の構築を促進する観点から，社会的にも意義のある研究成果である。
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