| 研究課題/領域番号 |
21K18664
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
燈明 泰成 東北大学, 工学研究科, 教授 (50374955)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021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 | 音響共鳴 / 超音波映像法 / 薄層 / 品質 / 密着性 / 塗装膜 / フォトレジスト膜 / 接着層 / 高分子フィルム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
音波が薄層を通過する際、薄層界面での音波の音圧反射率と音圧透過率は周波数の関数となり、両者は共鳴周波数において極値を取る(音響共鳴)。本研究はこの現象を2次元情報として観察する革新的な音響共鳴映像法を創出するものである。更に創出した音響共鳴映像法により塗装膜の厚さ、高分子フィルムの劣化、あるいは接着層の品質を高分解能な2次元情報として可視化することに挑戦するものである。
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| 研究成果の概要 |
音波が薄層界面で反射、あるいは透過する際に生じる音響共鳴現象を利用した革新的な音響共鳴映像法を開発し、これにより薄層の音響物性値や膜厚の2次元情報を取得することを可能にした。ここに薄層の音響インピーダンス、密度、音速、膜厚、薄層と上下媒体との密着性、なる6つの因子のいずれかを、目的に応じて評価する新しい超音波計測原理を創出した。また既存の超音波映像装置から取り出した超音波波形を演算・解析する独自のシステムを開発した。これらにより塗装膜の膜厚、高分子フィルムの劣化、あるいは接着層の品質を高分解能な2次元情報として可視化することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題の遂行により実現した音響共鳴映像法は、従来、点計測であった音響共鳴計測法を面計測へと拡張し、これにより薄層の音響物性値と膜厚の2次元情報を取得可能にしたものである。開発した手法は、燃料電池用電解質膜、あるいは各種輸送機器の組み立てに利用される接着剤など、次世代材料システムの性能を向上させ、安全性を担保するために欠かせない、様々な高分子フィルム・膜・層の革新的超音波検査に活用でき、その社会的意義は大きい。
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