日工の技術雑誌

超音波テクノ 2012年05-06月号 PDF版
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U1205-06

超音波テクノ 2012年05-06月号 PDF版

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■特集:進化する超音波の物理・化学工学的応用(ソノプロセス)1
○ソノケミストリとソノルミネッセンスの展望
/(独)産業技術総合研究所 /安井久一
近年注目されているマイクロ流体デバイスにおけるソノケミストリ(超音波化学)とソノルミネッセンス(発光)、マスコミでも取り上げられたバブル(気泡)核融合の可能性、そして、超音波照射下のナノ粒子生成機構について考える。

○マイクロバブルを併用した超音波遺伝子治療の可能性
/富山大学/近藤隆・小川良平・田渕圭章
分子生物学やマイクロバブル製剤の発展とともに、超音波診断や治療の新たな展開が期待される。超音波の生体作用について、低出力の超音波でも遺伝子発現が変化することから、今後は分子レベルの現象に基づく治療応用が注目される。

○超音波を利用した物質分解と反応器の開発
/名古屋大学/安田啓司
超音波キャビテーションによって水中の様々な物質が分解できる。環境汚染物質、高分子、殺菌・余剰汚泥の分解についてそのメカニズムと特徴を解説する。また、実用化に向けた反応器の大型化、液混合や音場の重ね合わせによる反応器の高効率化について紹介する。

○内部照射型ソノプロセス装置の開発と実用化
/新科産業(有)/中原理暉
棒状振動子を採用し、360度方向に超音波を放射でき、スケールアップが容易である棒状超音波放射体を直接被処理液に挿入する工業化大量処理に最も適した内部照射方式を採用したバッチ式および流通管式超音波反応装置を紹介した。

■特集:明日の産業を照らす超音波検査技術2
○ドライコンタクト超音波法の最新動向/東北大学/燈明泰成
本稿では、ドライコンタクト超音波法の最近の研究動向について解説する。また、ドライコンタクト超音波法の研究を通して観察した音響共鳴現象を利用する新しい塗膜厚さ測定手法についても記述する。

○電磁超音波センサ(EMAT)による損傷・劣化評価の最新動向
/湘南工科大学/大谷俊博
電磁超音波センと超音波共鳴法の組合せた電磁超音波共鳴法により、クリープ中の超音波減衰と非線形超音波量を、非接触で観測し金属材料の微細組織の変化との関係について解説をした。この手法は、構造用金属材料のクリープ損傷評価と寿命予測を行える可能性を持っている。

○単一アレイサブハーモニック超音波フェーズドアレイによる
応力腐食割れの高分解能映像化/東北大学/小原良和・山中一司
閉じたき裂の過小評価や見逃しを解決するため、閉じたき裂の映像法・単一アレイSPACE(subharmonic phasedarray for crack evaluation)を提案し、原子炉実機と同様の高温高圧水環境下で作製したステンレス鋼溶接熱影響部の応力腐食割れに適用することで、その有効性を実証した。

○非線形超音波共鳴法の最新動向/大阪大学/垂水竜一
本稿では、著者が現在研究開発を進めている非線形超音波共鳴法について、この研究に着手した経緯、および予想される応用や展開について紹介している。また、この理論の基礎的な考え方、およびこれまでに得られた最新の研究成果についても合わせて紹介する。

○新時代の超音波フェイズドアレイ探傷装置
/Zetec ジャパンオフィス/江原英治
UTフェイズドアレイ装置の汎用化に成功した、カナダ・R/D Tech 社を源流とするZETEC 社の変遷と、高度、信頼性そして総合コストを重視した新規開発機器と、それを支えるソフトウェアの紹介を通して、フェイズドアレイ新時代を予見する。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○圧電音響デバイスの集積化/東北大学/田中秀治・江刺正喜
無線通信の大容量化・高速化のために、圧電音響デバイスにも高機能・高性能化が求められている。これに応える方法として、圧電音響デバイスとICまたはMEMSを集積化する技術を説明し、試作例として集積化音響フィルタや可変SAWフィルタを紹介する。

〔超音波デバイス〕
○c軸平行配向ZnO膜/非晶質基板上を伝搬するSH型SAWの電気機械結合係数
/同志社大学/松川真美・中東佑太・渡辺好章
SH型SAWは液体中に音波を漏洩せずに伝搬するため、液体の導電率や粘性を測定できる。本稿では、c軸平行配向ZnO膜を用いてSH 型SAW デバイスを作製し、電気機械結合係数について理論解析との比較・評価や、液体中でのSH型SAW 励振実験を行った。

○人工水晶育成における溶液対流について
/日本電波工業(株)/松元健・加賀見俊彦・高橋純史
人工水晶の品質は育成環境である、オートクレーブ中の溶液対流に大きく影響をうける。モデルを構築し、シミュレーションを行った結果、流れの大部分は、バッフルにより仕切られたそれぞれの領域内でのみ循環していることを示した。

〔非破壊検査〕
○光音響顕微鏡による溶接欠陥の非破壊評価およびレプリカを用いた破壊検査
/東北学院大学/遠藤春男/星宮務/日本電算機販売(株)/加藤量介
本稿は溶接中に生じた内部欠陥と表面き裂が結合した結合欠陥を、光音響顕微鏡を用いて非破壊評価し、また直接内部欠陥を測定するためにレプリカ技法を用いてその欠陥の計測を行った。さらに、両者の結果を比較した。

○イメージベースFITによる高速・高精度な超音波伝搬シミュレーション
/愛媛大学/中畑和之
対象物の形状や内部構造をデジタル画像から再構成し、三次元数値モデルに対して波動伝搬解析を行うイメージベース有限積分法(FIT)について紹介する。非破壊検査用アプリケーションとして大規模高速計算が可能であり、ここでは超音波探傷への応用例を示す。

○ガイド波伝搬の数値計算とその非破壊検査への適用
/(株)豊田中央研究所/林高弘
長尺材料中を伝搬するガイド波は、バルク波とは全く異なる伝搬特性を示す。そのため、ガイド波伝搬の数値計算は検査技術の向上のために大きな役割を果たす。本稿では、半解析的有限要素法を用いた数値計算により得られた研究成果について紹介した。

○締結されたボルトからの非線形超音波の検出
/秋田大学/福田誠・今野和彦
本研究ではナットの側面から超音波を送受波する方法を提案し、ボルト締結状態評価システムへの可能性を検討する。

〔光と超音波〕
○光波マイクロホンの高機能化開発2/東海大学/園田義人
本稿ではまず光波マイクロホンの基礎理論に基づき、光音相互作用を用いた音検出における周波数特性の基本的な考え方を解説する。その上で、所望の測定対象周波数に応じた光学系の設計方法等について述べる。

〔医用超音波〕
○超音波を用いた抗感染性カテーテルの開発
/(独)産業技術総合研究所/新田尚隆/近畿大学/古薗勉
体内留置カテーテル出口部でのトンネル感染は院内感染の主要因であり、有効な感染防止策が望まれている。本稿では、アミノ化した酸化チタンナノ粒子を結合したカフ上に、低強度の集束超音波を照射して抗感染性を発現させる、新しい抗感染技術について述べる。

○縮尺模型によるホール音響再現システム
/(株)竹中工務店/山田祐生・鈴木和憲・日高孝之

○幅広い分野で応用可能な超音波破砕装置/家田貿易(株)/亀井範雄

■研究室紹介
○青山学院大学 理工学部機械創造工学科 超音波光学研究室
/青山学院大学/長秀雄
○東京大学 環境情報マイクロシステム分野 強誘電体デバイスグループ
/東京大学/森田剛
■製品ガイド
○超音波検査装置

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