| 研究課題/領域番号 |
16H04372
|
|---|
| 研究機関 | 岩手大学 |
|---|
研究代表者 |
大坊 真洋 岩手大学, 理工学部, 准教授 (20344616)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | ベクトルポテンシャル / トモグラフィー / 非破壊検査 / 生体インピーダンス |
|---|
| 研究実績の概要 |
被測定対象物を磁場に暴露させなくても、その対象物に電圧を誘導させることができるベクトルポテンシャルコイルを考案した。その応用として、電気抵抗の内部分布を外部から測定するトモグラフィー装置が考えられる。基本原理を検証するために必要な実験装置を作製した。
まず、広い空間で均一で回転場でないベクトルポテンシャルを生成するために、球形のベクトルポテンシャルコイルを作製した。さらに、そのコイルの中心部に多数のプローブ電極を配置し、試料とプローブ電極をコイル中で回転させることによって、さまざまな角度からベクトルポテンシャルを印加する装置を作製した。
ベクトルポテンシャル中に電気抵抗を有する試料を置くと、抵抗値および周波数に比例した電圧が発生した。さらに、ベクトルポテンシャル中で抵抗の角度を変化させると、角度に応じて電圧が変化し、平行の場合に最大となり、直交の場合はゼロとなった。
以上の実験結果は、ベクトルポテンシャルにより新しい原理のトモグラフィーが可能であることを示唆している。
また、実験に加えて、様々な形状のベクトルポテンシャルコイル周辺のベクトルポテンシャルの分布を、数値計算するためのシミュレーションソフトウェアもプログラミングした。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
（１）抵抗に交流のベクトルポテンシャルを印加したときに発生する開放電圧について、抵抗値、周波数の依存性を調べた。
（２）チップ抵抗の角度をベクトルポテンシャル場の中で変化させて、角度依存性を調べた。ベクトルポテンシャルと抵抗の長手方向は内積の関係にあることが分かった。
（３）２次元トモグラフィーの前段階として、１次元（直線）でのベクトルポテンシャル勇気電圧分布を調べた。円筒状のコイルでは、中心付近が強く、両端付近が弱くなっていたので、より均一なベクトルポテンシャル場を発生させるために、球状のベクトルポテンシャルコイルを作成した。
（４）コンピュータ制御された計測装置については、ハードウェアはほぼ出来上がったが、ソフトウェアについては、まだ完成には至っていない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
（１）抵抗に交流のベクトルポテンシャルを印加したときに発生する開放電圧に関し、抵抗率や体積の依存性について、より多くの組み合わせの実験ができるように、固体での実験ではなく、液体による実験を行う。
（２）交流のベクトルポテンシャルによる電圧発生について、抵抗が小さい導線の部分で発生する成分と、抵抗の部分で発生する成分の切り分けを、位相測定により確立する。この実験は上記（１）と一体であり、抵抗率、断面積、長さによる影響を調べ、導線と抵抗の部分で発生する電圧の比率（係数）を求める。
すでに導出している理論的な仮説と、実験値との比較を行う。
（３）球形のベクトルポテンシャルコイルの中で、試料を回転させて、様々な方向からベクトルポテンシャルを印加するとともに電圧を計測するシステムを、ソフトウェアも含めて完成させる。
|
