| 研究課題/領域番号 |
18656116
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
櫛引 淳一 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (50108578)
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| 研究分担者 |
小田川 裕之 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00250845)
荒川 元孝 東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (00333865)
大橋 雄二 東北大学, 大学院工学研究科, COEフェロー (50396462)
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| キーワード | 計測工学 / 超精密計測 / マイクロLFB / 超音波計測 / 微結晶 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、材料開発の初期段階で適用でき、0.5mm角程度の微小結晶でも高精度に弾性特性と圧電特性を評価できる技術を開発することにある。そのために、研究代表者らが開発した直線集束ビーム超音波材料解析(LFB-UMC)システムの円筒レンズの両端を少し絞るようにして、LFBシステムが有する異方性を評価できる特長を維持したまま集束領域を狭めて、0.5mm角程度の微小結晶に適用可能にする。
平成18年度の研究成果を要約すると以下の通りである。
1.マイクロLFB超音波プローブの設計
(1)音場計算プログラムの作成
マイクロLFB超音波プローブの精度を確保するには、プローブの形状による音場制御がキーポイントとなる。その計算を行うための数値計算プログラムを作成した。
(2)数値計算
作成したプログラムにより、いくつかの候補となるレンズ形状を挙げた。
2.マイクロLFB超音波プローブの作製
(1)数値計算結果をもとにレンズを加工した。
(2)超音波トランスデューサの作製
超音波トランスデューサとして、ZnO圧電薄膜を形成した。また、サファイア(音響レンズ)と水では音響インピーダンスが大きく異なるため、カルコゲナイドガラス(As:S:Se=4:4:2)を真空蒸着することで音響整合層を形成した。
3.音場、挿入損失の評価
2で作製したマイクロLFBプローブの挿入損失および音場を計測し、(1)の数値計算結果と比較した。音場分布の計測は、マイクロLFB超音波プローブと点集束ビーム(PFB)超音波プローブを対向し、互いの焦点を一致させ、PFB超音波プローブを走査することにより行なった。
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