超音波放射圧による高濃度生体微粒子群の非接触操作技術の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760169
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 野村 英之 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (90334763)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 音響エネルギー / 非線形音響学 / 音響放射圧 / パラメトリック音源

研究概要

高濃度微粒子群を非接触で操作するシステム開発の基礎的検討を行っ た.遠隔力として超音波放射圧を採用した.音場制御方法の検討のため,非線形音波伝搬シミ ュレーションプログラムの開発を行った.シミュレーションは音源を位相の制御された複数周 波数信号で駆動することで,任意のポテンシャルを生み出すことを示した.さらに,粒子の位 置計測のために,パラメトリック音源へパルス圧縮技術が導入された.検討結果はその有効性 を示した.これらの技術の統合が,より付加価値の高いマニピュレーションシステムの開発へ とつながる.

研究成果

• [雑誌論文] Numerical simulation of parametric sound generation and its application to length-limited sound beam (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nomura, C. M. Hedberg and T. Kamakura
  • 雑誌名: Appl. Acoust 巻: 73 ページ: 1211-1219
  • DOI: doi:10.1016/j.apacoust.2012.02.016.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The feasibility of pulse compression by nonlinear effective bandwidth extension (2011)
  • 著者名/発表者名: G. T. Clement, H. Nomura and T. Kamakura
  • 雑誌名: J. Acoust. Soc. Am. 巻: 130 ページ: 1810-1819
  • DOI: doi:10.1121/1.3625236.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parametric sound fields formed by phase-inversion excitation of primary waves (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kamakura, H. Nomura, M. Akiyama and C. M. Hedberg
  • 雑誌名: Acta Acustica united with Acustica 巻: 97 ページ: 209-218
  • DOI: doi:10.3813/aaa.918400.
  • 査読あり
• [学会発表] パルス圧縮によるパラメトリック 差音の分解能向上の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村 英之, 安達 日出夫, 鎌倉 友男, G.T. Clement
  • 学会等名: 日本音響学会2013年春季研究発表会講演論文集
  • 発表場所: 東京工科大
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] パラメトリック差音へのパルス 圧縮技術適用の実験的検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村 英之, 安達 日出夫, 鎌倉 友男, G.T. Clement
  • 学会等名: 電子情報通 信学会技術研究報告 US2012-98
  • 発表場所: 同志社大
  • 年月日: 20130100
• [学会発表] チャープ信号によるパラメトリッ ク超音波のパルス圧縮 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野村 英之, 安達 日出夫, 鎌倉 友男, G.T. Clement
  • 学会等名: 電子情報通信学 会技術研究報告 US2012-79
  • 発表場所: 静 岡大
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] Visualization of parametric sound generation process based on wave number filtering using numerical simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nomura, T. Kamakura, G. T. Clement and C. M. Hedberg
  • 学会等名: in Proc. of Int'l Cong. on Sound and Vibration, ICSV 19
  • 発表場所: in Vilnius, Lithuania
  • 年月日: 20120708-12
• [学会発表] Estimation of parametric sound field controlled by source amplitudes and phases using numerical simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nomura, C. M. Hedberg and T.Kamakura
  • 学会等名: in Proc. of 19th Int'l Symp. on Nonlinear Acoustics,19th ISNA, AIP-CP 1474, pp. 375-378 (
  • 発表場所: in Tokyo, Japan
  • 年月日: 20120521-24
• [学会発表] Effective bandwidth extension by combined harmonics (2012)
  • 著者名/発表者名: G. T. Clement, H. Nomura, H. Adachi and T.Kamakura
  • 学会等名: Proc. Of 19thInt'l Symp. On Nonlinear Acoustics, 19thISNA, AIP CP 1474, pp. 239-242 (
  • 発表場所: in Tokyo, Japan
  • 年月日: 20120521-24
• [学会発表] ビーム長抑制型パラメトリックアレイにおけ る音源駆動条件の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野村 英之, 鎌倉 友男, C. M. Hedberg
  • 学会等名: 日本音響学会2012 年春季研究発表会講演論文集
  • 発表場所: 神奈川大
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] パラメトリックアレイの時間領 域シミュレーションと差音ビーム生成の可視 化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野村 英之, 鎌倉 友男, G. T. Clement, C.M. Hedberg
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 関西大
  • 年月日: 20120100
• [学会発表] パラメトリック差音生成の時間領域シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 野村 英之, C. M. Hedberg, 鎌倉 友男
  • 学会等名: 日本音響学会 2011 年秋季研究 発表会講演論文集
  • 発表場所: 島根 大
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Numerical simulation of length-limited parametric sound beam," in Proc. of Int'l Cong. (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nomura, C. M. Hedberg and T. Kamakura
  • 学会等名: on Ultrasonics 2011, ICU 2011, AIP CP 1433
  • 発表場所: in Gdansk, Poland
  • 年月日: 2011-09-05
• [学会発表] Parametric sources designed for reducing carrier ultrasounds (2010)
  • 著者名/発表者名: 原 祥之, 前川 陽州, 野村 英之, 鎌倉 友男
  • 学会等名: 第31回超音波とエレクトロニクスの基礎と応用に関する シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] 不均質な媒質内 を非線形伝搬する超音波ビーム (2010)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉 友男, 野村 英之
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 産総研中部
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] Nonlinear bandwidth extension for pulse compression (2010)
  • 著者名/発表者名: G. T. Clement, H. Nomura and T. Kamakura
  • 学会等名: Tech. Report of IEICE, US2010-51
  • 発表場所: Tohoku Univ
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] キャリア超音波の低減を目的とした パラメトリック音源 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原 祥之, 前川 陽州, 野村 英之, 鎌倉 友男
  • 学会等名: 日本音響学会2010年秋季研究発表会講演論文集
  • 発表場所: 関 西大
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] キャリア超音波の低減を目的したパ ラメトリックスピーカの駆動方法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原 祥之, 前川 陽州, 野村 英之, 鎌倉 友男
  • 学会等名: 電子情報 通信学会技術研究報告
  • 発表場所: 電通大
  • 年月日: 20100400
• [産業財産権] 超音波診断信号送信装置,超音波診断 システム,及び超音波診断システム における充電方法 (2013)
  • 発明者名: 鎌倉友男 ,野村英之,G.T.
  • 権利者名: 電気通信大学, 小林理学研究所, 検査技術研究所
  • 産業財産権番号: 特許,番号:特願 2012-005314
  • 出願年月日: 2013-01-16
• [産業財産権] 超音波診断装置及び超音波診断方法 (2012)
  • 発明者名: 鎌倉友男 , 野村英之,G.T.Clement, 林栄男, 安野功修,安達日出夫
  • 権利者名: 電気通信大学, 検査技術研究所,小林理学研究所
  • 産業財産権番号: 特許,番号:特願 2012-247390
  • 出願年月日: 2012-11-09