日工の技術雑誌

超音波テクノ 2012年07-08月号 PDF版
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U1207-08

超音波テクノ 2012年07-08月号 PDF版

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■特集:超音波等を適用したプラントの保守検査
○超音波フェーズドアレイ法のための油性ゲルを用いた
適合型ウェッジの開発
/(財)電力中央研究所/福冨広幸/(株)東京エネシス/竹林伸
本稿では、種々の径の配管に対して安定した超音波の送受信を可能とするため、医療用超音波測定の分野で開発されているゲルを用いて製作した、探傷面の曲率に適合可能なウェッジについて述べる。第2章では採用したゲルについて、第3章ではそのゲルを用いて製作した縦波斜角探傷および横波斜角探傷用の適合型ウェッジについて、第4章では製作した適合型ウェッジの性能評価について論ずる。

○超音波による溶射被膜-基材界面の腐食評価手法の検討
/(株)IHI検査計測/長沼隼人・畠中宏明・荒川敬弘・梶ヶ谷一郎
火力発電用ボイラの火炉壁管に施工されている50Cr-50Ni系溶射皮膜において皮膜:基材界面に生じる腐食層厚さを超音波により推定する手法を検討した。垂直探傷法で得られた基材底面反射信号の周波数解析により、特定周波数帯域の成分が腐食層厚さに対応して減少する結果を得た。

○フェーズドアレイ斜角探傷の最適スキャン領域/(株)検査技術研究所/小島正
フェーズドアレイ斜角探傷ではスキャン領域を広げすぎると縦波による虚エコーやグレーテングローブによる虚エコーが生じ探傷に支障をきたす。アレイプローブを含めた理論的な解析と実験を通して安全に探傷できる最適なスキャン領域を求めた。同時に高周波アレイプローブの選定方法を求めた。

■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)2
○超音波化学反応を用いたリチウムイオン電池用鉄系正極材料の合成
/秋田大学大学院/大川浩一
本稿では、FePO4の合成を紹介すると共に超音波合成したFePO4 にリチウムと有機化合物を混合しLiFePO4を固相法にて合成した結果について報告する。

○超音波照射による応力発光/(独)産業技術総合研究所/寺崎 正・徐超男
本稿では、外力により繰返し発光する応力発光体を使った、例え生体内でも使用可能なユビキタス光源について言及する。特に、発光手段として、生体透過性が高く、非破壊・非侵襲な力学刺激である超音波を用いた応力発光、光触媒駆動への応用について紹介したい。

○オゾン処理における超音波シナジー効果/長岡技術科学大学/小林高臣
オゾン処理における超音波シナジー効果を中心に、促進酸化法による有機物分解への応用、超音波によるオゾン分解、超音波オゾノリシスを用いたAOP による有機物分解などについて述べる。

○ソノポレーションの治療への応用/福岡大学/立花克郎
超音波治療の技術進歩は目覚ましく、特に薬物をいかに癌などの目的部位まで持っていき、薬物を局所的に投与する新しい製剤の開発が大きなポイントとなっている。今後はこのようなマイクロバブルに関連した“超音波感受性”薬剤の加工技術の進展が注目される。マイクロバブルによる薬物効果増強作用のメカニズム、カテーテル型超音波治療装置による血栓溶解、ソノポレーションの感染症への応用、ソノポレーションのミクロレベルでの影響などについて述べる。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○逆プロトン交換基板上の漏洩弾性表面波伝搬特性/山梨大学/垣尾省司
漏洩弾性表面波の伝搬減衰を低減させることを目的として、逆プロトン交換法を用いて具現化できる、弾性定数を低減した基板とバルク層を組み合わせた提案構造を結合係数が大きな10°Y-X LiNbO3に適用し、その伝搬特性について理論的、実験的に検討した。

〔強力超音波の応用〕
○曲げ振動モードによる圧電式小型攪拌機の開発/豊橋技術科学大学/真下智昭
金属直方体が発生する曲げ振動モードを用いた小型の攪拌機を提案する。直方体の周りには圧電素子が貼られており、中心には穴が開いている。その穴に溶液を入れ圧電素子に電圧を印加すると、溶液を回転させることができる。本稿では、その駆動原理を説明し実験で性能を明らかにする。

○気泡を含む水中における集束超音波の数値解析/東洋大学/田村善昭・鶴見伸夫
本稿では、HIFU 治療を念頭に、気泡が存在する媒質中を伝播する集束超音波の挙動を数値シミュレーションにより解析する手法について解説するとともに、単純な系で気泡径、気相体積率が焦点領域での超音波強度に与える影響等について述べる。

〔超音波デバイス〕
○液滴レーザの3次元配列を創る弾性ポリマー/龍谷大学/斉藤 光徳
レーザ発振や共鳴吸収などの光学機能を持つ色素液滴を、超音波で固体中に三次元配列させた。変形性という液体の特徴を損なわないようにマトリクスとしてシリコーンゴムを用い、3方向に振動子を配置して定常波を立て、顕微鏡観察しながら液滴をトラップした。

○AT-cut MEMS水晶重力センサの実験結果/日本電波工業(株)/武藤 猛
「水晶」の中でも周波数温度特性がゼロ温度特性を有し、また、産業分野に多用されているATカットの水晶振動子に着目し、これを用いた重力センサに関していくつかの実験結果を紹介し、ATカットの水晶片を用いた重力センサが実現できることを示す。

○さまざまなNi電極構造によるSAW磁気センサ
/(株)村田製作所/門田道雄・伊藤重夫・伊藤吉博・岡口健二朗・羽田拓生
水晶基板上にNi電極がある構造)に加え、Ni電極が基板内に埋め込まれた構造やさらにその上にNiが付加された構造の磁気センサ用SAW 共振子を作成し、それら磁気感度について検討した。

○超音波アシスト水熱合成法に応用可能な耐高温環境振動子の開発
/東京大学/五十部学・森田剛/University of Paderborn/Peter Bornmann・Tobias Hemsel

〔超音波計測〕
○チャープ型FBGを用いたファブリ・ペロー干渉計による振動計測
/防衛大学校/和田 篤・井熊佳佑・田中哲
我々はこれまで固体振動や水中音響の計測を行うため、各種光ファイバブラッググレーティング(FBG)センサを提示してきた。本稿では、現在我々が取り組んでいるチャープ型FBG(CFBG)を反射鏡とするファブリ・ペロー干渉計(CFBG-FPI)を用いた固体振動センサについて解説を行う。

○超音波ドップラー流速分布計による河川計測/東京理科大学/二瓶泰雄
本稿では、一台で瞬時に流速鉛直分布計測が可能な超音波ドップラー流速分布計ADCPやその関連技術であるH-ADCP(水平設置タイプのADCP)を用いた河川流量観測法やその有効性について検証した結果の一例を紹介する。

〔非破壊検査〕
○有限要素法による超音波伝搬解析の高精度化
/伊藤忠テクノソリューションズ(株)/広瀬意育・永野美貴・池上泰史
超音波伝搬解析の大規模化にあたって避けて通れない問題として、精度の悪化がある。本稿では、陽解法を用いた有限要素法波動伝搬解析において精度の悪化を招く要因について述べ、その要因を克服して精度を保つことを可能とする手法を紹介し、その効果を示す。

〔医用超音波〕
○超音波音場における膜被包性マイクロバブルの表面安定性の数値解析
/東京大学/杉山和靖・高木周・松本洋一郎/上海交通大学/劉 氏
著者らは、気泡周囲の空間全体に境界適合格子を配置し、液相流れの直接数値シミュレーションを行なうことで、膜被包性マイクロバブルの表面安定性を調査してきた。本稿では、膜の大変形問題の構成式としては最も単純なネオフック則を用いた場合の結果について述べる。

■製品紹介
○高性能超音波洗浄機 ADVANTAGEシリーズの特徴/オタリ(株)/橋本芳樹

■研究室紹介
○明星大学大学院理工学研究科 原田研究室/明星大学/原田 久志
○神奈川大学 工学部 生体・環境計測研究室/神奈川大学/土屋健伸
○金沢工業大学工学部 機械工学科 振動応用工学(石川・畝田)研究室
/金沢工業大学/石川憲一・畝田道雄

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