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2012 年度 実績報告書

超音波による電気・磁気特性の画像化

研究課題

研究課題/領域番号 22360037
研究機関東京農工大学

研究代表者

生嶋 健司  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20334302)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード超音波 / 磁性材料 / 圧電材料 / 非破壊検査 / 骨 / 医療診断
研究概要

本研究の目的は、超音波の高い内部透過性を活かした電気・磁気特性の非破壊・非侵襲イメージングの技術を開拓することである。提案する計測原理は、「超音波集束ビームにより対象物内の電荷(あるいは磁化)に時間・空間変調を与え、それに伴い発振される音響誘起電磁(ASEM)応答を検出し、対象物に内在する電気(あるいは磁気)情報を獲得すること」である。
本研究は次の二つに分類される。(1)ASEM応答の新たな高感度測定技術の開発、(2)ASEM法の応用である。まず、(1)については、今年度、振幅変調した連続超音波によるASEM応答を理論・実験とも確立した。パルス法と比べて実施上で約300分の1(原理的には約3万分の1)の測定時間短縮に成功した。これらの成果は応用物理学会等で発表し、現在論文作成中である。(2)についての成果を以下に述べる。まず、ASEM法による磁気イメージングの理論背景を確立し、フェライト磁石で検証した。また、オーステナイト系ステンレス合金のストレス誘起磁化を引張り試験機におけるその場観察に成功した。これらの成果は応用物理学会、平成25年4月国際会議(AI32)で口頭発表し、また、学術論文としてRev. Sci. Instrum.の5月号にて出版される予定である。さらに、骨組織をはじめとする圧電物質に対するASEMイメージングでも大きな成果が出た。特に、ラットの大腿骨においてコラーゲン結晶性に関与した骨質を画像化できることが判明した。これらの成果は、応用物理学会、超音波エレクトロニクス2012、国際会議(IEEE IUS)にて発表した。また、本研究により、大学院生が超音波エレクトロニクス若手奨励賞を受賞した。
上記の実証結果により、「鋼材の非破壊検査の開発」と「骨の医療診断装置の開発」それぞれに関して関連メーカーとの産学共同研究が本格稼動した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic sensing via ultrasonic excitation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, K. Takashima, K. Ikushima, H. Toida, M. Sato, Y. Ishizawa
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum

      巻: 84 ページ: 044903

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4803188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic imaging by ultrasonic techniques2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, K. Takashima, K. Ikushima, H. Toida, M. Sato, Y. Ishizawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 32nd International Acoustic Imaging Symposium

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acoustically Stimulated Electromagnetic Response in Bones2012

    • 著者名/発表者名
      N. Ohno, M. Uehara, H. Yamada, K. Ikushima, N. Niimi, Y. Kojima
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 33

      巻: 33 ページ: 523-524

  • [雑誌論文] Imaging of Electromagnetic Properties via Acoustic Excitation2012

    • 著者名/発表者名
      N. Ohno, H. Yamada, K. Ikushima, N. Niimi, Y. Kojima
    • 雑誌名

      2012 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings

      巻: - ページ: 487-490

    • DOI

      10.1109/ULTSYM.2012.0121

    • 査読あり
  • [学会発表] Imaging of Electromagnetic Properties via Acoustic Excitation

    • 著者名/発表者名
      N.Ohno, H.Yamada, and K. Ikushima
    • 学会等名
      2012 IEEE International Ultrasonics Symposium (IEEE IUS)
    • 発表場所
      International Congress Center,Dresden, Germany
  • [学会発表] 骨の音響誘起電磁応答

    • 著者名/発表者名
      大野奈津美、上原美貴、山田尚人、生嶋健司、新実信夫、小島良績
    • 学会等名
      超音波エレクトロニクスシンポジウム (USE2012)
    • 発表場所
      千葉大学
  • [学会発表] 強磁性体の音響刺激電磁応答

    • 著者名/発表者名
      山田尚人、高島和也、生嶋健司
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
  • [学会発表] 骨の音響刺激電磁応答の測定

    • 著者名/発表者名
      内藤駿、大野奈津美、生嶋健司、新実信夫
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
  • [学会発表] Magnetic imaging by ultrasonic techniques

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, K. Takashima, S. Naito, and K. Ikushima
    • 学会等名
      The 32nd International Acoustical Imaging Symposium (AI32)
    • 発表場所
      Civil Service Club, Singapore
  • [備考] IKUSHIMA GROUP

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~ikushima/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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