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2023 年度 実施状況報告書

電気・超音波融合イメージングのための圧電コンポジット多機能デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K03869
研究機関佐賀大学

研究代表者

木本 晃  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (80295021)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードマルチセンシング / 圧電コンポジット / 電気インピーダンス / 超音波 / イメージング
研究実績の概要

本研究の目的は、簡便な乳がん検査システムを確立することであり、そのために、小型で簡便な検査を可能とする電気・超音波マルチイメージングシステムの開発を目指している。本申請では、超音波測定で必要な音響整合層に起因するマルチセンシングの課題の解決及び小型・簡便なシステムの実現のために、フレキシブルでかつ整合層を必要としない圧電コンポジット素子をもとにした多機能デバイスを開発し、その性能を評価することである。さらに、圧電コンポジットをもとにした電気・超音波マルチイメージングシステムを確立し、システムを評価することである。
本年度は、圧電コンポジット多機能デバイスを製作し、基礎実験により、デバイスの性能を評価した。実験として音響整合層の異なる3種類の圧電コンポジット素子及び一般に用いられる圧電素子(PZT)を準備した。共振周波数は、これまでの測定実績のある2 MHzとし、大きさは配線等のことを考え、10 ㎜角とした。また、電気インピーダンス測定の評価のためにステンレス電極を準備した。それぞれの素子で、生体モデルとしての食塩水での超音波測定及び電気インピーダンス測定を行い、デバイスを評価した。結果から圧電コンポジットによるマルチセンシングの可能性を得た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画に従い、圧電コンポジットの比較を行い、多機能センシングの可能性を得ることができた。もう少し多くの種類で比較検討できればより良い評価ができたかと思う。

今後の研究の推進方策

計画に従い、これまでの研究成果をまとめ論文投稿する。実験に関しては、これまでの成果をもとに、16個あるいは32個の圧電コンポジット素子からなるリニアアレイ型または円筒型イメージングシステムを製作する。イメージングシステムは、これまでの実績をもとに、発振回路、スイッチング回路、信号処理回路を製作し、パソコンにより処理する。

次年度使用額が生じた理由

物品費が予定より支出が増えたが、旅費及び謝金の支出が減ったことで結果的に次年度の使用額が生じた。この予算は、次年度の実験補助や今年度の研究発表の旅費の一部として使用する予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 圧電コンポジット電気・超音波マルチイメージングシステムの検討2024

    • 著者名/発表者名
      田中陸斗, 木本 晃
    • 学会等名
      電気学会光応用・視覚/計測合同研究会
  • [学会発表] 多機能型圧電コンポジットデバイスの評価2023

    • 著者名/発表者名
      安達 結生,木本 晃
    • 学会等名
      第40回センシングフォーラム予稿集

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公開日: 2024-12-25  

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