高分子超音波センサの更なる高性能化を目指した符号積層開口技術に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23560504
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 和歌山大学
• 研究代表者: 村田 頼信 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (50283958)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 超音波 / 超音波探触子 / 高分子圧電材料 / PVDF / P(VDF-TrFE) / パルス圧縮 / M系列 / チャープ波 / 非破壊検査 / Ｍ系列

研究概要

本研究では，高分子超音波探触子の性能を大幅に改善する全く新しい技術（符号積層開口技術）を提案した．符号積層開口技術とは，高分子圧電膜内の双極子の極性方向をコントロールして積層を行うことにより超音波探触子の高機能化をはかる技術のことである．この技術によって，インパルス駆動のみでM系列変調波が送信可能なパルス圧縮超音波探触子を考案し，本技術の有用性を実証した．更に，膜厚をコントロールして積層することにより，チャープ波送信のみならず，探触子自信による復調（パルス圧縮）も可能であることを示した．

研究成果

• [学会発表] Development of M-sequence Pulse Compression Ultrasonic Transducer Using Piezoelectric Polymer Films (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Murata, H. Yonenaka and M. Fujigaki
  • 学会等名: The Fifth Japan-US Symposium on Emerging NDE Capabilities for a Safer World
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-06-19
• [学会発表] Development of M-sequence Pulse Compression Ultrasonic Transducer Using Piezoelectric Polymer Films (2014)
  • 著者名/発表者名: Yorinobu MURATA, Hiroshi YONENAKA and Motoharu FUJIGAKI
  • 学会等名: The Fifth Japan-US Symposium on Emerging NDE Capabilities for a Safer World
  • 発表場所: Hawaii
• [学会発表] 周波数制御した高分子圧電膜の積層によるチャープ波探触子の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村田頼信,馬場千晶,藤垣元治
  • 学会等名: 第18回メカトロニクスワークショップ
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2013-08-28
• [学会発表] 広帯域高分子圧電膜を用いた積層型探触子によるチャープ波パルス圧縮探傷システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 馬場千晶,村田頼信,藤垣元治
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会関西支部平成25年度非破壊検査に関する研究発表会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-08-19
• [学会発表] 高分子圧電材料の広帯域特性を利用したチャープ波パルス圧縮探触子の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 馬場千晶,村田頼信,藤垣元治
  • 学会等名: 産学連携事業和歌山大学・近畿大学大学院生研究成果発表会
  • 発表場所: 和歌山(ポスター)
  • 年月日: 2013-02-08
• [学会発表] 広帯域高分子圧電膜を用いた積層型探触子によるチャープ波パルス圧縮探傷システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 馬場千晶，村田頼信，藤垣元治
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会関西支部 平成25年度非破壊検査に関する研究発表会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 周波数制御した高分子圧電膜の積層によるチャープ波探触子の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村田頼信，馬場千晶，藤垣元治
  • 学会等名: 電気学会 第18回メカトロニクスワークショップ
  • 発表場所: 高松
• [学会発表] 高分子広帯域超音波プローブの開発及び応用技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田頼信
  • 学会等名: 第2回和歌山医工学研究会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] 高分子超音波トランスデューサの非破壊検査への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田頼信
  • 学会等名: 第195回有機エレクトロニクス材料研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] 符号化開口技術を用いたM系列パルス圧縮超音波探触子の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田頼信,米中博志,藤垣元治
  • 学会等名: 精密工学会第17回メカトロニクスワークショップ
  • 発表場所: 広島(CD-ROM)
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] 高分子圧電膜を用いたチャープ波パルス圧縮探触子の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 馬場千晶,村田頼信,藤垣元治
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会関西支部平成24年度非破壊検査に関する研究発表会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-08-22
• [学会発表] 符号化開口技術を用いた高分子超音波探触子の高性能化に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米中博志,村田頼信,藤垣元治
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会第19回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-01-26
• [学会発表] 符号化開口技術を用いたM 系列パルス圧縮超音波探触子の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田頼信，米中博志，藤垣元治
  • 学会等名: 精密工学会 第17回メカトロニクスワークショップ
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 符号化開口技術を用いた高分子超音波探触子の高性能化に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 米中博志，村田頼信，藤垣元治
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会 第19回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Study on Directionality Control by M-sequence Encoding Ultrasonic Transducer (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yonenaka and Y. Murata
  • 学会等名: The 32nd Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto, JAPAN
  • 年月日: 2011-11-09