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2017 年度 実績報告書

ピコ秒音響波コンピュータトモグラフィによるナノスケールイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 16F16063
研究機関北海道大学

研究代表者

O・B Wright  北海道大学, 工学研究院, 教授 (90281790)

研究分担者 MEZIL SYLVAIN  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
キーワードComputed tomography / Picosecond ultrasonics / Nanoscale / Imaging
研究実績の概要

The chosen sample for GHz CT testing is a glass fibre containing two holes along the main axis of its cylinder. Our approach is to excite acoustic waves from one side of the sample and to rotate the probe beam on the opposite side to evaluate the propagated acoustic field for various angles (with a fixed pump excitation spot). Then the fibre is rotated along its axis and the operation is repeated.
We realised 3D time-domain acoustic simulations using PZFLex software in a similar geometry. The simulated silica fibre is 5 μm diameter. The two axial air holes of diameter around 1 μm are considered to be vacuum so that no acoustic wave can propagate. This allowed us to demonstrate the detection of both holes with their correct position and also get an estimate of the hole size and shape.
The experimental setup was developed to match the particular needs of controlling probe and sample orientations. The setup has been validated on flat glass, and experiments are still ongoing in order to detect the acoustic signal and experimentally demonstrate acoustic computed tomography down to sub-micrometre scale.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Le Mans Universite(France)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Le Mans Universite
  • [国際共同研究] Sapienza Universita di Roma(Italy)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Sapienza Universita di Roma
  • [国際共同研究] Recendt(Austria)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      Recendt
  • [雑誌論文] Time-domain imaging of gigahertz surface waves on an acoustic metamaterial2018

    • 著者名/発表者名
      Paul H Otsuka, Sylvain Mezil, Osamu Matsuda, Motonobu Tomoda, Alexei A Maznev, Tian Gan, Nicholas Fang, Nicholas Boechler, Vitalyi E Gusev and Oliver B Wright
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 20 ページ: 013026-1-12

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aa9298

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Active chiral control of GHz acoustic whispering-gallery modes2017

    • 著者名/発表者名
      Sylvain Mezil, Kentaro Fujita, Paul H. Otsuka, Motonobu Tomoda, Matt Clark, Oliver B. Wright, and Osamu Matsuda
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 111 ページ: 144103-1-4

    • DOI

      10.1063/1.4994886

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Picosecond acoustic computed tomography2017

    • 著者名/発表者名
      S. Mezil, P. H. Otsuka, K. Miyoshi, M. Tomoda, O. Matsuda, O. B. Wright
    • 学会等名
      19th International Conference on Photoacoustic and Photothermal Phenomena. Bilbao, Spain
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrafast imaging of acoustic wave propagation in microsphere-based metamaterial structures2017

    • 著者名/発表者名
      P. H. Otsuka, S. Mezil, V. E. Gusev, O. Matsuda, M. Tomoda, T. Gan, N. Boechler, A. A. Maznev, N. Fang, and O. B. Wright
    • 学会等名
      META’17, the 8th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals and Plasmonics, Incheon, Korea
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3D imaging of buried microstructures in a slab using picosecond acoustics2017

    • 著者名/発表者名
      P. H. Otsuka, K. Miyoshi, S. Mezil, M. Tomoda, O. Matsuda, O. B. Wright
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics (USE), Tagajo, Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Picosecond acoustic computed tomography in a microscopic fibre2017

    • 著者名/発表者名
      S. Mezil, P. H. Otsuka, M. Tomoda, O. Matsuda, O. B. Wright
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics (ICU2017), Honolulu, Hawaii
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging subsurface features in a micro-scale slab using laser ultrasonics at GHz frequencies2017

    • 著者名/発表者名
      P. H. Otsuka, K. Miyoshi, S. Mezil, M. Tomoda, O. Matsuda and O. B. Wright
    • 学会等名
      International Congress on Ultrasonics (ICU2017), Honolulu, Hawaii
    • 国際学会
  • [備考] 北海道大学大学院工学院量子機能工学研究室

    • URL

      http://kino-ap.eng.hokudai.ac.jp/j-index.html

  • [備考] Laboratory of Applied Solid State Physics

    • URL

      http://kino-ap.eng.hokudai.ac.jp/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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