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2009 年度 実績報告書

動的超音波散乱による新しいマイクロ粒子のダイナミクス解析とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 20750178
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

則末 智久  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (40324719)

キーワード超音波 / ダイナミクス / 散乱 / 微粒子
研究概要

動的超音波散乱法(DSS)という超音波を線源とした新しい非接触ダイナミクス解析法の開発を行った。この手法の魅力は、粒径解析や分子ダイナミクス評価法としてなじみ深いレーザー動的光散乱(DLS)に類似した手法でありながら、(1) 光が透過しないミクロン懸濁粒子に対する非接触ダイナミクス計測が行え、学術的には(2) 散乱場の"直接"解析が行えるという際立った長所を有している点である。本研究では特に、10-20MHzの高い周波数でミクロな構造体を対象としたDSS解析と検証を行った。研究成果の一例として、直径3-32μmのポリスチレン微粒子を界面活性剤を用いて純水に分散させ、懸濁溶液中の沈降速度とその揺らぎを定量化した。沈降と同方向にセンサーを配置して取得した沈降速度の平均値から微粒子の大きさが得られることはこれまでの研究で確認済みであるが、平均成分が観測されない沈降に垂直な方向からの測定から速度の不均一性を単独で記録し、粒子径との対応関係を明らかとした。さらに散乱音場が実測できる長所に着目して散乱音場から位相を抽出し、運動速度の大きさのみならず、方向情報を得ることもできた。位相法においては、従来の相関関数法とは異なり、長時間平均することなく散乱体の運動速度が定量化できるため、時間と共に変化する沈降相の動的物性の時間変化も得ることが可能である。従来法では平均値と分散が得られたが、本手法では速度分布関数も得ることができ、分布の対称性や尖度などの高次情報の取得も可能となった。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (11件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 動的超音波散乱による沈附粒子のダイナミクス解析2009

    • 著者名/発表者名
      則末智久, 香山真理子, 宮田貴章
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告.US,超音波 109(239)

      ページ: 17-22

  • [学会発表] 超音波の散乱振幅および位相を用いたマイクロ粒子のダイナミクス解析2009

    • 著者名/発表者名
      則末智久, 長尾あゆ美, 香山真理子, 武田康助, 宮田貴章
    • 学会等名
      OKセミナー(招待講演)
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスAクラスターA2棟307号室
    • 年月日
      2009-12-05
  • [学会発表] 動的超音波散乱法による沈降微粒子のダイナミクス解析2009

    • 著者名/発表者名
      則末智久, 香山真理子, 宮田貴章
    • 学会等名
      第54回音波と物性討論会
    • 発表場所
      東京大学生産研究所
    • 年月日
      2009-10-22
  • [学会発表] 位相モード動的超音波散乱法によるミクロン粒子の速度場解析2009

    • 著者名/発表者名
      長尾あゆ美, 香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学工学部黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 超音波スペクトロスコピーによる高分子ゲルのゲル化解析2009

    • 著者名/発表者名
      武田康助, 香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      非平衡ソフトマター物理学の創成第3回ソフトマター物理若手勉強会
    • 発表場所
      筑波大学 大学会館・国際会議室
    • 年月日
      2009-09-03
  • [学会発表] 超音波スペクトロスコピーによる高分子ゲルのゲル化解析2009

    • 著者名/発表者名
      武田康助, 香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      第55回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      神戸県民会館
    • 年月日
      2009-07-17
  • [学会発表] 動的超音波散乱法によるサブミクロン粒子の拡散運動解析2009

    • 著者名/発表者名
      香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      非平衡ソフトマター物理学の創成第4回領域研究会
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館
    • 年月日
      2009-07-02
  • [学会発表] 動的超音波散乱法によるミクロン微粒子の沈降速度ゆらぎに関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      第58回年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-05-29
  • [学会発表] 位相モード動的超音波散乱法による懸濁微粒子の速度場解析2009

    • 著者名/発表者名
      長尾あゆ美, 香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      第58回年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-05-29
  • [学会発表] 超音波スペクトロスコピーによる高分子溶液およびゲルの反応過程におけるリアルタイム密度測定2009

    • 著者名/発表者名
      武田康助, 香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      第58回年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] 動的超音波散乱法により評価した粒子速度のパルス繰り返し周波数効果2009

    • 著者名/発表者名
      大上真寅, 長尾あゆ美, 香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      第58回年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] 動的超音波散乱法によるサブミクロンLATEX粒子の拡散モード解析2009

    • 著者名/発表者名
      香山真理子, 則末智久, 宮田貴章
    • 学会等名
      第58回年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2009-05-28
  • [産業財産権] 動的超音波散乱法測定装置および微粒子の解析方法2009

    • 発明者名
      則末智久、香山真理子
    • 権利者名
      国立大学法人京都工芸繊維大学
    • 産業財産権番号
      特許・特願2009-114873
    • 出願年月日
      2009-05-11

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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