音響共鳴顕微鏡の実現と燃料電池用電解質膜の吸水特性モニタリング

• 研究課題/領域番号: 24656076
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 燈明 泰成 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50374955)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 音響共鳴 / 顕微鏡 / 燃料電池 / 電解質膜 / 吸水特性

研究概要

音波が薄層を通過する際に生じる音響共鳴現象を利用した新しい材料評価原理を開拓した。透明なガラス板に高分子膜を真空吸着させた超音波伝達系で音響共鳴現象を観察すると共に、対応する領域の光学顕微鏡観察をも可能にした。この音響光学融合顕微鏡法により、高分子膜の物性値のゆらぎや、熱劣化状況を可視化することに成功した。熱処理した直鎖状短鎖分岐ポリエチレン薄膜の場合は加熱方法と条件によって結晶化が進行する場合と酸化が進行する場合があったが、当該手法によってこれを検知することが可能であった。

研究成果

• [雑誌論文] ドライコンタクト超音波法とその理論の活用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 燈明泰成
  • 雑誌名: 超音波TECHNO 巻: Vol.26(印刷中)
• [雑誌論文] Acoustic Resonant Spectroscopy for Detecting the Degradation of Polymer Film due to Heating (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tohmyoh, Y. Sakamoto
  • 雑誌名: Proceedings of the JSME/ASME 2014 International Conference on Materials and Processing 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acoustic Study of a Linear Low-Density Polyethylene Film after Modification of the Crystalline Structure by Heating (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Tohmyoh, Y. Sakamoto
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: Vol.85 号: 2
  • DOI: 10.1063/1.4865757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Polymer Thin Coating on Substrate by Acoustic Resonant Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sunaga, H. Tohmyoh, M. Suzuki
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: Vol.544 ページ: 437-442
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2013.02.085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Micro-Bubbles in Thin Polymer Films by Means of Acoustic Resonant Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tohmyoh, H. Ikarashi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol.52 号: 2R ページ: 028001-028001
  • DOI: 10.7567/jjap.52.028001
  • 査読あり
• [学会発表] 音響・光学融合顕微鏡法による高分子薄膜の熱劣化検知について (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂本裕平, 燈明泰成
  • 学会等名: 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京都立産業技術研究センター本部(江東区)
  • 年月日: 2014-01-21
• [学会発表] Monitoring of Thermal Oxidation of Thin Polymer Films by Means of Acoustic Resonant Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, H. Tohmyoh
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 同志社大学室町キャンパス寒梅館(京都市)
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] 音響共鳴スペクトロスコピーによる高分子フィルムの評価について (2013)
  • 著者名/発表者名: 燈明泰成
  • 学会等名: 平成25年度第2回超音波部門講演会
  • 発表場所: 関東学院大学関内メディアセンター(横浜市).
  • 年月日: 2013-10-21
• [学会発表] On the Detection of Thermal Degradation of Thin Polymer Films by Utilizing Acoustic Resonant Phenomenon (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, H. Tohmyoh
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス(仙台市)
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] 高分子薄膜の音響物性値と光学画像を同時に取得するための検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本裕平, 燈明泰成
  • 学会等名: 日本機械学会2013年度年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山市)
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] Acoustical-Optical Hybrid Microscopy for Characterization of Thin Polymer Films (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tohmyoh, Y. Sakamoto
  • 学会等名: 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
  • 発表場所: Prague Congress Centre (Prague, Czech)
  • 年月日: 2013-07-23
• [学会発表] 音響共鳴現象を利用した高分子薄膜の評価と検査 (2012)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐英知, 燈明泰成
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学(金沢市)
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] 自動車産業で役立つ非破壊検査・評価について (2012)
  • 著者名/発表者名: 燈明泰成
  • 学会等名: 非破壊検査フォーラム
  • 発表場所: インテックス大阪(大阪市)
  • 年月日: 2012-04-13
• [学会発表] 音響共鳴スペクトロスコピーによる高分子フィルムの評価について
  • 著者名/発表者名: 燈明泰成
  • 学会等名: 平成25年度第2回超音波部門講演会
  • 発表場所: 関東学院大学 関内メディアセンター（横浜市）
• [学会発表] 高分子薄膜の音響物性値と光学画像を同時に取得するための検討
  • 著者名/発表者名: 坂本裕平, 燈明泰成
  • 学会等名: 日本機械学会2013年度年次大会
  • 発表場所: 岡山大学 津島キャンパス（岡山市）
• [学会発表] On the Detection of Thermal Degradation of Thin Polymer Films by Utilizing Acoustic Resonant Phenomenon
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, H. Tohmyoh
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学 川内北キャンパス（仙台市）
• [学会発表] Monitoring of Thermal Oxidation of Thin Polymer Films by Means of Acoustic Resonant Spectroscopy
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, H. Tohmyoh
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 同志社大学 室町キャンパス 寒梅館（京都市）
• [学会発表] 音響・光学融合顕微鏡法による高分子薄膜の熱劣化検知について
  • 著者名/発表者名: 坂本裕平, 燈明泰成
  • 学会等名: 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京都立産業技術研究センター 本部（江東区）
• [学会発表] Characterization of Polymer Thin Coating on Substrate by Acoustic Resonant Spectroscopy
  • 著者名/発表者名: T. Sunaga, H. Tohmyoh, M. Suzuki
  • 学会等名: ThinFilms2012
  • 発表場所: Singapore Management University (Singapore)
• [学会発表] 音響共鳴現象を利用した高分子薄膜の評価と検査
  • 著者名/発表者名: 五十嵐英知, 燈明泰成
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学 (金沢市)