生体イメージングのための広帯域・非分散アンテナの開発と適用

• 研究課題/領域番号: 26870811
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 計測工学; 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 宇部工業高等専門学校
• 研究代表者: 伊藤 直樹 (伊藤直樹 / 伊藤 直樹(伊藤直樹)) 宇部工業高等専門学校, 制御情報工学科, 准教授 (50604849)
• 研究協力者: 間瀬 淳 ; 近木 祐一郎
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 生体 / イメージング / 広帯域 / アンテナ / マイクロ波

研究成果の概要

乳がん検知を目的とした非接触による生体イメージングシステムの実現に向けて、超短パルス信号を用いたマイクロ波レーダの検証を進めた。本システムで重要な要素となる広帯域・非分散アンテナの研究を行い、広帯域特性を有するアンテナを実現した。また、本アンテナを計測システムに適用し、合成開口技術を用いて画像の再構成を行った。アンテナシステムの改善および、不要な反射波の低減を図り、胸部モデルであるファントムの深さ約 10 mm に挿入した、大きさ3×3×2.5 [mm] の腫瘍相当の誘電体の画像を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of Electron Density Fluctuations by Using the O-mode Microwave Imaging Reflectometry (O-MIR) in LHD (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagayama, S. Yamaguchi, Z. B. Shi, H. Tsuchiya, S. Hashimoto, N. Ito, M. Jiang, D. Kuwahara, and S. Sugito
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research: Regular Articles 巻: 11
  • NAID: 130005395308
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 60 GHz Interferometer with a Local Oscillator Integrated Antenna Array for Divertor Simulation Experiments on GAMMA 10/PDX (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Kohagura, M. Yoshikawa, X. Wang, D. Kuwahara, N. Ito, Y. Nagayama, Y. Shima, K. Nojiri, M. Sakamoto, Y. Nakashima, and A. Mase
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 87
• [雑誌論文] Development of a Multi-channel Horn Mixer Array for Microwave Imaging Plasma Diagnostics (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Ito, D. Kuwahara, Y. Nagayama, M. Yoshikawa, J. Kohagura, S. Sugito, A. Mase, Y. Kogi, T. Yoshinaga, and S. Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Plasma and Fusion Research 巻: 10
  • NAID: 130005302925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of local oscillator integrated antenna array for microwave imaging diagnostics (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Kuwahara, N. Ito, Y. Nagayama, H. Tsuchiya, M. Yoshikawa, J. Kohagura, T. Yoshinaga, S. Yamaguchi, Y. Kogi, and A. Mase and S. Shinohara
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 10 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quasi 3D ECE Imaging System for Study of MHD instabilities in KSTAR (2014)
  • 著者名/発表者名: G. S. Yun, W. Lee, M. J. Choi, J. Lee, M.W. Kim, J. Leem, Y. B. Nam, G.H. Choe, H. K. Park, H. Park, D.S. Woo, K.W. Kim, C. W. Domier, N. C. Luhmann, Jr., N. Ito, A. Mase, and S. G. Lee
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 85 号: 11
  • DOI: 10.1063/1.4890401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of horn antenna mixer array with internal local oscillator module for microwave imaging diagnostics (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Kuwahara, N. Ito, Y. Nagayama, T. Yoshinaga, S. Yamaguchi, M. Yoshikawa, J. Kohagura, S. Sugito, Y. Kogi and A. Mase
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 85 号: 11
  • DOI: 10.1063/1.4885471
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] GAMMA 10/PDX におけるマイクロ波干渉計を用いたダイバータ模擬プラズマの電子密度計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小波蔵純子, 吉川正志, 嶋頼子, 桑原大介, 伊藤直樹, 長山好夫, 野尻釧平，坂本瑞樹, 中嶋洋輔, 間瀬淳
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第33回年会
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス，宮城県
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] Development of Local Oscillator Integrated Antenna Array for Electron Cyclotron Emission Imaging Diagnostics (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kuwahara, N. Ito, Y. Nagayama, H. Tsuchiya, M. Yoshikawa, J. Kohagura, T. Yoshinaga, S. Yamaguchi, Y. Kogi, and A. Mase
  • 学会等名: 58th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
  • 発表場所: San Jose, California, USA
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] Application of Radar Reflectometer to Plasmas and Other Fields (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Mase, Y. Kogi, D. Kuwahara, Y. Nagayama, X. Wang, N. Ito, M. Inutake, H. Ikezi, and T. Tokuzawa
  • 学会等名: 18th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A 60 GHz Interferometer with a Local Oscillator Integrated Antenna Array for Divertor Simulation Experiments on GAMMA 10/PDX (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Kohagura, M. Yoshikawa, X. Wang, D. Kuwahara, N. Ito, Y. Nagayama, Y. Shima, K. Nojiri, M. Sakamoto, Y. Nakashima, and A. Mase
  • 学会等名: 21st Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Madison, Wisconsin, USA
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] LO内蔵型アンテナアレイを用いたGAMMA 10/PDXダイバータ模擬実験用マイクロ波イメージング干渉計の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小波蔵純子, 菅野傑, 王小龍, 林ひかる, 吉川正志, 桑原大介, 伊藤直樹, 長山好夫, 嶋頼子, 坂本瑞樹, 中嶋洋輔, 間瀬淳
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会 第32回年会
  • 発表場所: 名古屋市，愛知県
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] Observation of Electron Density Fluctuations by Using the O-mode Microwave Imaging Reflectometry (O-MIR) in LHD (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagayama, H. Tsuchiya, S. Yamaguchi, S. Hashimoto, N. Ito, D. Kuwahara, S. Sugito, Z. B. Shi, and M. Jiang
  • 学会等名: 25th International Toki Conference
  • 発表場所: Toki, Toki City, Japan
  • 年月日: 2015-11-03
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a local oscillator integrated antenna array for microwave imaging diagnostics (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Kuwahara, N. Ito, Y. Nagayama, H. Tsuchiya, M. Yoshikawa, J. Kohagura, T. Yoshinaga, S. Yamaguchi, Y. Kogi, and A. Mase
  • 学会等名: Development of a local oscillator integrated antenna array for microwave imaging diagnostics 17th International Symposium Laser Aided Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2015-09-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マイクロ波変調近赤外レーザを用いた合成開口イメージングの研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 間瀬 淳，近木 祐一郎，池地 弘行，犬竹 正明，伊藤 直樹，福島 克，王小龍
  • 学会等名: 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡市，福岡県
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] マイクロ波イメージング用ホーンアンテナ型撮像器の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長山好夫，土屋隼人，桑原大介，伊藤直樹，杉戸正治，山口聡一郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 立命館大学， 草津市，日本
  • 年月日: 2015-03-10 – 2015-03-13
• [学会発表] Development of a Multi-channel Horn Mixer Array for Microwave Imaging Plasma Diagnostics (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Ito, D. Kuwahara, Y. Nagayama, M. Yoshikawa, J. Kohagura, S. Sugito, A. Mase, Y. Kogi, T. Yoshinaga, and S. Yamaguchi
  • 学会等名: 24th International Toki Conference
  • 発表場所: Ceratopia Toki, Toki City, Japan
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Development of O-mode Microwave Imaging Reflectometry (O-MIR) system in LHD (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagayama, N. Ito, D. Kuwahara, S. Sugito, H. Tsuchiya, and S. Yamaguchi
  • 学会等名: 24th International Toki Conference
  • 発表場所: Ceratopia Toki, Toki City, Japan
  • 年月日: 2014-11-04 – 2014-11-07
• [学会発表] Development of Horn Antenna Mixer Array with Internal Local Oscillator Module for Microwave Imaging Diagnostics (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Kuwahara, N. Ito, Y. Nagayama, H. Tsuchiya, T. Yoshinaga, S. Yamaguchi, M. Yoshikawa, S. Sugito, Y. Kogi, and A. Mase
  • 学会等名: 20th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Atlanta, Georgia, USA
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05
• [学会発表] Quasi 3D ECE Imaging System for Study of MHD instabilities in KSTAR (2014)
  • 著者名/発表者名: G. S. Yun, W. Lee, M. J. Choi, J. Lee, M.W. Kim, J. Leem, Y. B. Nam, G.H. Choe, H. K. Park, H. Park, D.S. Woo, K.W. Kim, C. W. Domier, N. C. Luhmann, Jr., N. Ito, A. Mase, and S. G. Lee
  • 学会等名: 20th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • 発表場所: Atlanta, Georgia, USA
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05