平面構造の光・音響共軸共焦点レンズの開発とその新しい顕微鏡システムへの応用

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62850063
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 清水 洋 東北大学, 工学部, 教授 (00005175)
• 研究分担者: 山田 顕 東北大学, 工学部, 助手 (80134021)
• キーワード: 超音波顕微鏡 / 音響レンズ / セルフォックレンズ / フレネルゾーンプレート / 平面構造 / 同時観察 / 音響像 / 光学像

研究概要

物質の弾性的な性質を反映した超音波顕微鏡像を、同一部分の光学顕微鏡像と対比しながら同時に観察することができれば非常に便利であり、このような要求に応えうる、光学像と音響像の同時観察が可能な新しい映像システムの実現が望まれている。近年、本研究担当者らは、フレネルゾーン・プレートの原理に基く平面構造の超高周波用音響レンズを製作した。この音響レンズは、従来の凹面音響レンズに比肩する性能を示すうえに、球面を用いていないため、レンズ内に光の導波路を設けるのにも大変都合が良い。
本研究は、上述の超音波顕微鏡用平面音響レンズの材質として、光工学の分野で注目されている屈折率分布型のセルフォック・ロッドレンズを用いることにより、平面構造を特徴とする光・音響共軸共焦点レンズを設計・製作し、光学像と音響像の同時観察が可能な新しい顕微鏡システムを構築することを目的としたもので、本年度は次のような成果を得た。
1.前年度に引続き、イオンエッチングによるレンズの製作を行い、製作のプロセスを確立した。
2.製作したレンズの集束性能について、光と音響の両面から検討した。その結果、いずれも良好な集束能力を示していることが確かめられた。
3.前年度に製作した光・音響共軸顕微鏡システムを改良して、その性能を向上させ、システムを完成させた。特に光学系については、レーザ・スタビライザを導入することで、安定度が大幅に向上された。
4.種々の被検体試料について、その光学像と音響像の同時観察を行い、システムの総合的な評価を行った。その結果、本システムの有用性が確認された。

研究成果

• [文献書誌] Ken Yamada;Toshiki Sugiyama;Hiroshi Shimizu: Japanese Journal of Applied Physics. S26-1. 180-182 (1987)
• [文献書誌] 山田顕,杉山敏樹,清水洋: 日本音響学会講演論文集. 695-696 (1987)
• [文献書誌] 杉山敏樹,山田顕,清水洋: 東北大学電気通信研究所 音響工学研究会. 1-16 (1988)
• [文献書誌] 山田顕,清水洋: 電気学会第17回EMシンポジウム. 31-36 (1988)
• [文献書誌] 山田顕,杉山敏樹,清水洋: 日本音響学会講演論文集. 775-776 (1988)
• [文献書誌] Ken Yamada;Toshiki Sugiyama;Hiroshi Shimizu: Proceedings of 1988 IEEE Ultrasonics Symposium. (1988)