| 研究概要 |
本研究は2か年計画で実施されたもので,本年度はその最終年度に該当する。本研究の研究目的は,超音波パルスの異常散乱とくに超音波のクリーピング現象の発生機序を探究することである。前年度においてはクリーピング現象の記述にはSommerfeld-Watson変換が有用であることを見出し,これを用いてクリーピング・ウェーブの定式化に専念し,一応の理論の導出に成功したが,今年度の研究はこれを数値解析および数値実験,測定実験と比較し,理論の精密化を図ることから始められた。
その結果は剛体円柱に関するわれわれの計算は,クリーピング・ウェーブの速度や減衰率の関係において,よく実験と一致するが,剛体球においては,その一致の程度は悪くはないとはいうものの,円柱のそれと比較すると,差が大きいことを見出した。その原因の究明に理論および実験の両面から詳細な検討を行ったが,球面の裏側に到達する波の総量をどのように評価するかが問題であることを発見するのに意外に苦労した。そのような考察を理論に反映させた結果,理論と実験との一致はさらに向上した。
このような理論面の改正は,送波器自体の回折効果が無視できない,いわゆる近距離音場(フレネル回折領域)におけるクリーピング・ウェーブの理論においても必要であった。結果的に得られた諸理論は数学的には種々の特殊関数を含む,大変複雑な表式の外観を呈するものとなったが,コンピュータの不得意な数値積分をいっさい含まない結果を得たことは,世界でも初めてであり,とくに近距離音場でのクリーピング現象を定式化できたことは画期的であると思われる。なお数値実験・測定実験においては,今年度の設備備品費で調達したストレージ・オシロスコープはその性能をいかんなく発揮した。以上のように,今年度の研究は最終年度の研究として順調に進捗したと結論するものである。
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