| 研究課題/領域番号 |
22K18809
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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21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
粟辻 安浩 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (80293984)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 計測工学 / 超精密計測 / 画像計測 / 光工学・光量子科学 / 3次元画像 / ホログラフィ / 位相計測 / 高速度イメージング / 可視化技術 / 音波 / スペクトロスコピ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，音波を構成する周波数ごとに，その動的変化をナノメートルオーダで動画像として計測が可能な技術を創生する．そのために，3次元画像表示技術であるホログラフィを応用することで本技術を創生する．本技術では，音波を物体としてそのホログラムを高速度カメラで記録する．記録したホログラム動画像に対してコンピュータで音波を数値再構成する．また，音波を構成する周波数ごと分解し，各周波数成分の音波が伝搬する様子の動画像を再生する．創生技術の実証システムを設計し構築する．また，構築したシステムにより，物体から発する音波にたいして，その音波を構成する周波数ごとに動画像計測を行い，本計測法の能力を評価する．
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| 研究成果の概要 |
音波の伝搬ならびにその音波を構成する各周波数が伝搬する様子をナノメートルオーダーで動画像計測が可能な技術の創生を目的として，ホログラフィを応用した計測法を創生し，その実証システムを構築した．構築システムを用いて，複数のスピーカから発した音波が混在する様子の動画像を記録し，それぞれの音波が伝搬する様子を分離して再構成することに成功した．
また，創生技術の応用として揺らぐ媒体中を伝搬する音の様子の動画像から音波の伝搬のみの動画像抽出を行った．スプレーノズルから発せられた圧縮ガス中を音波が伝わる様子を動画像として記録し，その動画像から音波の伝搬の動画像のみを分離，識別して再構成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 |
これまでの音波イメージングでは，音の伝搬の様子の動画像記録ができていたが，音の種類による分別はできなかった．本研究で創生した計測方法では，音波の伝搬をナノメートルオーダかつ周波数成分毎にその伝搬を動画像再構成できる新しい方法であり学術的意義が大きい．本法は，稼働中の種々の機械から発せられる超音波の計測や超音波を用いた検査装置の評価に応用できるために，安全なものづくりに貢献でき，社会的意義も大きい．
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