| 研究課題/領域番号 |
14350213
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
西野 秀郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (50316890)
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| 研究分担者 |
荒川 元孝 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00333865)
櫛引 淳一 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50108578)
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| キーワード | 超音波マイクロスペクトロスコピー / LFB超音波顕微鏡 / V(z)曲線解析法 / 漏洩弾性表面波 / 音場シミュレーション / 非線形音響 |
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| 研究概要 |
集束超音波デバイスのデバイス間偏差を定量的に把握するため、新たに現有するアフティー社のECRスパッター装置の改良を行い、バッファーロッドのサイズ、ZnO膜のスパッター位置、さらに膜形状を変化させた集束超音波デバイスの試作が可能な環境を整えた。
また、ルビジウム周波数標準装置を新たに導入し、測定超音波の周波数の高度安定化を行った。これらにより、独自に作成している集束超音波デバイス各で得られるLSAW音速値が0.2%程度異なることの根本的な問題点の洗い出しと最適化の実験的準備を完了した。
デバイス間偏差の数値音場シミュレーションのために、非線形までを含めた音場計算が可能なシミュレータのプロトタイプ機を完成させた。これにより非線形係数の高精度計測をアシストする音場計算を可能とした。バッファーロッド/水/バッファーロッドの系で非線形を含め計算可能とした。さらに、Angular Spectrum法等による音場の数値シミュレーションも可能とするプログラムを作成した。
LFB超音波顕微鏡の液体カプラ蒸発による温度の不安定性の要因の定量的解明と測定の安定化のために、改善すべきポイントである。水の気化熱による温度不安定性は、水が外気と接触することにより発生する。したがって、水が外気と触れないように、集束超音波デバイスと水そして試料を密閉空間で扱える治具を独自に設計した。本治具では、3ヶ所以上の温度を計測可能なように熱電対を配備するように設計している。さらに、積極的に温度を制御して環境変化の実験が可能なように、試料下面および集束超音波デバイス側面にペルチェ素子を導入し、水中に温度勾配を発生させる機能を具備させる様に設計した。
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