/日本工業出版(株)/

■特集:バイオミメティクス2
○海洋生物におけるエコーロケーション・メカニズムとその応用技術
/東北学院大学/松尾行雄
イルカは、エコーロケーションにより、対象物体を知覚している。本稿では、イルカの能力に着目した広帯域スプリットビームシステムと、疑似雑音を用いて高速送信可能なエコーロケーションシステムについて紹介する。

○生物模倣ドローンと静音ローターの開発
/千葉大学/劉 浩
本稿では、フクロウ翼の前縁セレーションと後縁フリンジの空力音響学的効果と、それらを模倣して開発したドローン用の高性能・低騒音プロペラについて、諸実例を挙げて紹介する。

■特集:超音波等を適用したプラントの保守検査
○片面非接触空中超音波計測方法
/ジャパンプローブ/田中雄介
空中超音波による非接触超音波計測は試験体両面に探触子を配置した透過法が主に用いられるが、配置できる空間の関係で試験体片面しか探触子を配置できない場合がある。そこで、試験体片面に探触子を配置して空中超音波計測が可能なシステムを開発した。本稿では、V透過法やガイド波を利用した計測を行い、片面計測時の探触子と試験体の配置条件の計算や実例として溶接部欠陥をガイド波で画像化したことを紹介する。

○空中超音波励起による表面波のパルス圧縮
/日本大学/大隅 歩・他
本稿では、空中超音波励起による表面波のパルス圧縮の実現を目的に、空中超音波フェーズドアレイから放射されるチャープ波を用いて検査対象に表面波を励起し、伝搬させた表面波に対してパルス圧縮処理を施した場合の有効性について紹介する。

○1個の探触子を用いた反射空中超音波法によるCFRP内部欠陥の画像化の試み
/超音波材料診断研究所/川嶋紘一郎・他
従来、超音波法で画像化できない据え込み冷間鍛造材内の大ひずみ塑性域を非線形超音波法を用いて可視化し、大高調波振幅部において結晶粒組織変化、およびEBSD像の顕著な変化が生ずることを確認した。

○ディープラーニングによる超音波探傷画像中の欠陥自動分類
/東芝エネルギーシステムズ/高橋栞太
本稿では、フェーズドアレイ超音波探傷の画像中に欠陥が存在するか否かをディープラーニングを用いて自動分類するシステムを紹介する。本システムでの欠陥検出率(欠陥を含む画像を正しく分類する確率)は99.3%である。

○三層媒質の多層配管のPAUT法による健全性評価の適用
/日本情報総研/中野多郎
鋼管の管壁を防水する多層配管は、耐久性・耐食性が優れており、耐環境性が重視される水道配管に使用が図られ、普及がなされている。本稿では、多層配管内面の密着性状について、超音波フェーズドアレイ探傷法(PAUT法)により、音響インピーダンスの大きな相違により捉える非破壊評価の有効性の検証、ならびに三層媒質よりなる接合面キャラクタリゼーションから、超音波エコーが減衰反射する透過特性による非破壊評価手法について、検討をおこない、その有効性を検証した。

○深層学習を用いた異方性弾性体中の欠陥に対する逆解析
/群馬大学/斎藤隆泰
超音波非破壊検査の最終目的は、欠陥の有無や位置等を推定することである。本稿では、異方性材料中の欠陥に対して、複数の点で得られた超音波散乱波形を深層学習させ、欠陥位置を推定した研究例について紹介する。

○レーザー超音波可視化技術に基づくハニカムサンドイッチ構造の剥離検出
/東京大学/齋藤 理・他
レーザー超音波可視化技術を用いて、ハニカムサンドイッチ構造におけるスキンとコア間の剥離検出を試みた。特に、A0モードのスローネス変化と、特定の周波数で発生する共振現象に基づいて、剥離を明確に識別できた。

○AE法とデジタル画像相関法(DIC)によるステンレス鉄筋コンクリートはりのせん断破壊挙動解明
/京都大学/麻植久史・他
ステンレス鉄筋コンクリートはり供試体の載荷試験と同時にAE計測とデジタル画像相関法を適用した結果、ステンレス鉄筋コンクリートはりは、鉄筋コンクリートはりと同等の耐荷性能を発揮するが、せん断破壊後の破壊挙動が異なることが示された。

○石油化学プラントタンク底板の肉厚自動測定ロボットの開発
/鈴鹿工業高等専門学校/板谷年也
石油化学プラントのタンク底板の肉厚測定を人に替わって行うロボットを試作開発した。研究開発用台車に超音波厚み計を搭載し、実際の石油タンク底板を模擬してロボットによる自動厚み測定や自律走行の実験を行った。

○超音波励起サーモグラフィ法による非破壊検査
/徳島大学/石川真志・他
超音波加振と赤外線サーモグラフィによる温度観察を利用する超音波励起サーモグラフィ法は、他の非破壊検査手法では検査が困難な閉口欠陥に対する非破壊検査手法として有望である。本稿では、その概要といくつかの検査例を紹介する。

■特集:医療で活躍が期待される超音波技術
○光超音波イメージングを用いたリンパ流の観察
/慶應義塾大学/浦野萌美・他
光超音波イメージングとは、光を照射された吸収体から生じる音波を利用して、体内の脈管等の画像を取得する技術である。本稿では、我々が使用した光超音波イメージング装置の概要とファントムよる検証結果、および臨床で得られたリンパ流の速度算出結果を紹介する。

○超音波ベクトルドプラを用いたヒトの軟組織と血流のin vivo力学特性再構成イメージング
/上智大学/炭 親良
我々は、医用超音波や非破壊検査の分野で観測対象の変位や変形をベクトル観測するべく、これまでに多次元自己相関法や多次元クロススペクトル位相勾配法等を開発した。それらと開発した横方向変調法とを用いて変位を高精度に観測したところ、ヒト手首の浅在組織において、軟組織のVoigt(フォークト)粘弾性モデルと弾性モデルと、血液のニュートン流体モデルとを用いて、力学物性と力学量の再構成を正則化処理を行うことなく安定的に再構成できた。

○超音波を用いた発毛治療最前線
/日本医科大学/高田弘弥・他
非接触集束超音波による周期的圧刺激は、細胞、マウス、ヒト臨床試験において、唯一承認されている発毛外用薬ミノキシジルと同等以上の発毛促進効果が期待できることが認められた。周期的圧刺激は、加齢による抜け毛を抑制する発毛治療に応用されている。

○超音波を用いたサルコペニア予防法の開発
/同志社大学/市川 寛・他
サルコペニアなどの老化関連疾患の予防には、生体の抗酸化能を高めることが必須である。今回我々は、生体に適度な刺激を与える手段として超音波に着目したところ、超音波照射が生体の抗酸化能を誘導し、サルコペニアの予防に有効であることを確認した。

■解説
○超音波振動を利用した金型鋼の精密微細切削技術
/名古屋大学/社本英二・他
本稿では、金型鋼の精密微細加工技術として普及が進む超音波振動切削について紹介する。超音波を付加する効果や実用的な鏡面切削を実現した超音波楕円振動切削について述べ、近年研究が進む微細切削技術についても概説する。