| 研究課題/領域番号 |
05452213
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
富川 義朗 山形大学, 工学部, 教授 (80007004)
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| 研究分担者 |
山田 博章 日本大学, 生産工学部, 教授 (80013168)
広瀬 精二 山形大学, 工学部, 助教授 (70007201)
青柳 学 山形大学, 工学部, 助手 (80231786)
足立 和成 山形大学, 工学部, 助教授 (00212514)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 超音波ファイバー / 光ファイバー / カーボン・ファイバー / 超音波伝搬 / 圧電セラミックス / ファイバー・ジャイロ / ファイバー・センサ |
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| 研究概要 |
超音波ファイバー線路を実現し、その工学的応用を検討した。結果は基礎的特性のものであるが、今までにない新しいデバイスを開発できることを明らかにした。以下概要をのべる。(ファイバーへの超音波伝送手法について):結果的に光ファイバーとカーボン・ファイバーへの超音波伝送手法を検討した。これに関して光ファイバーは応用が難しい事が判った。被覆が必要で圧電トランスドュ-サとの接合が難しいからである。また、この事が超音波伝搬減衰を大きくする。一方、カーボン・ファイバーは可撓性が高く、丈夫で切れにくい、トランスドュ-サとの接合も容易で、帯状構成も可能である。このカーボン・ファイバー使用の考案によって、超音波伝搬の予想された困難さがほとんど解決された。即ち、超音波は、ファイバーを2つ折りにしても、減衰はほとんど変化しない。位相変化はみられるので、超音波発振線路の容易な構成が明らかになった。従って、電子デバイス、特にセンサとしての応用が期待される。(超音波ファイバーの応用について):初期の段階とし医療用探触子としての応用を考えた。しかし、光ファイバーは芯が折れやすく人体への実用化は問題視された。また、パワー伝送が被覆のために限定されるとの結論となった。むしろ、カーボン・ファイバーを使用し、センサとしての応用の好ましいことが明らかになった(カーボン・ファイバーでの医療用探触子の検討は今後の課題)。センサとしては、超音波ファイバー・ジャイロ、位置検出センサ(微少変化も周波数変化としての検出で可能)、高温センサ(一般に熱などの状態変化センサ)なとが実現できるファイバー・ジャイロの特性はまだ基礎的なものである。今後、リング構成のためのターン数の増加、発振器構成とするなどの改良が必要である。この超音波ファイバー・センサは多様でより発展できる。
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