超音波テクノ 2021年11-12月号

超音波テクノ 2021年11-12月号
商品コード:
U2111-12

超音波テクノ 2021年11-12月号

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■特集:超音波等を適用したプラントの保守検査1
○基本波振幅で正規化した高調波振幅比を用いる不均質材料内異質部の高分解能画像化
/(有)超音波材料診断研究所/川嶋 紘一郎/インサイト(株)/榎本 実
1回目走査で基本波画像と波形を、2回目走査で高調波画像と波形を収録し、ポスト処理により基本波振幅で正規化した高調波振幅比画像を再構成することで、高分解能高調波画像得られることを紹介する。

○多重尺度法を用いたLamb波の伝搬挙動解析法
/(一財)電力中央研究所/神田 昂亮
Lamb波の理論解析に多重尺度法を適用する手法を紹介する。多重尺度法はLamb波を含むガイド波の長距離伝搬性を活かす理論解析手法である。本稿では特に、波束が群速度で伝搬する現象を解析的に表現する。

○衝撃弾性波法によるコンクリートの劣化評価
/東京都立大学/大野 健太郎/富山県立大学/内田 慎哉/(一財)日本建築総合試験所/春畑 仁一/リック(株)/岩野 聡史
火害を受けた鉄筋コンクリートの鉄筋-コンクリート界面の付着切れ推定を非破壊試験方法により実施することを目的とし、火害を模擬した供試体に対し、衝撃弾性波法を適用した。鉄筋直上・鉄筋直交方向の加熱面上にて弾性波速度を取得し、屈折法に基づくモデルから算出される伝搬速度と実測値とを比較した。その結果、加熱前供試体での測定結果からモデルの妥当性が確認され、加熱後供試体の測定にて、付着切れが推定できる可能性が示唆された。

○表面波の位相速度による塩害劣化したコンクリートの鉄筋腐食の非破壊評価手法
/富山県立大学/内田 慎哉・藤井 壮太・伊藤 始/リック(株)/岩野 聡史・片岡 繁人
かぶりと同程度の波長を有する表面波を鋼球打撃により入力し、コンクリート表面に腐食ひび割れが顕在化する前の段階で、鉄筋腐食に伴う変状を非破壊で評価する方法について紹介する。

○衝撃弾性波法による実物大PC桁の健全性評価
/中日本高速道路(株)/長谷 俊彦/(株)高速道路総合技術研究所/岩生 知樹/施工技術総合研究所/勝呂 翔平・榎園 正義
実物大のPC桁(桁長17.7 m)を対象として、広帯域AEセンサとを用いた衝撃弾性波法による計測実験を行い、入力した弾性波の伝播特性の変化に着目し、健全性評価手法としての検討を行ったものである。

○トポロジー感度を用いた板内部の欠陥に対する逆散乱解析
/群馬大学/斎藤 隆泰・豊田 哲志
超音波非破壊評価法の目的は欠陥検出にある。本稿では、ガイド波とトポロジー感度を用いた薄板の表面き裂の検出方法を検討する。数値解析例により、表面き裂を映像化した結果を示し、本手法の有効性を確認する。

■解説
〔強力超音波の応用〕
○キャビテーションにより損傷を受けた純スズの結晶方位解析
/海上技術安全研究所/菅澤 忍
体心正方格子構造を持つ白色スズにキャビテーションを照射して、結晶粒にどのような変化が生じるかをEBSD法を用いて調べた結果を紹介する。結晶粒が微細化していることがわかったが、微細化のメカニズムについても論じた。

〔海洋・水中音響〕
○高解像度ソナー画像を用いたカラス貝の分布調査手法の開発
/東京大学/趙 帆・水野 勝紀・多部田 茂
近年、MHz帯域の超音波を利用する高分解能音響ビデオカメラが浅瀬水域の環境調査に応用され始めている。本稿では、音響ビデオカメラを用いたカラス貝の分布調査手法について紹介する。

〔超音波センサ〕
○IoTを用いたQCM発振器Q値の測定
/東京都立大学/渡部 泰明・孫 英博・青木 佑太
QCM法は、市場としてはスパッタリング装置等などの真空成膜プロセス、いわゆる膜厚モニタが主流である。本稿では、QCM法の利点を生かしつつ、真空で用いる蒸着装置に対してIoT技術を用い、その発振周波数およびQ値を評価する手法について紹介する。

○ボールSAWガスクロマトグラフによる日本酒の香気成分分析
/ボールウェーブ(株)/岩谷 隆光・赤尾 慎吾・竹田 宣生・塚原 祐輔・岡野 達広・大泉 透・福士 秀幸・田中 智樹・菅原 真希・武田 昭信・辻 俊宏・山中 一司
多種類のガスのオンサイト分析を目的に開発しているボールSAWガスクロマトグラフについて、醸造飲料である日本酒の香気成分を分析した実験と小型試作機の開発について紹介する。

〔非破壊検査〕
○超音波刺激による半導体デバイスの非破壊故障解析
/豊橋技術科学大学/穂積 直裕・松井 拓人
半導体パッケージの配線面に集束させた超音波を変調して周期的な温度変化を与え、配線の電気抵抗の変化から故障を検出する方法を開発している。超音波振動子を2次元走査し、故障点の位置を知ることができる。

〔超音波デバイス〕
○VMS用振動子の開発
/拓殖大学/長谷川 淳
振動型マイクロインジェクション法は遺伝子組み換え作業の効率化が期待できる技術である。本稿では、その振動子の開発経過についてバージョンを追って概説し、最終的に得られた理想的な振動特性を紹介する。

〔空中超音波〕
○位相符号化制御による空中超音波ビームベンディングの数値解析的検証
/電気通信大学/山本 凪紗・野村 英之
エアリー関数に基づいて音源の空間位相分布を設定することにより、空中の超音波に対して、ビームが曲線状に形成される、ビームベンディングをシミュレーションによって検証した。初期位相分布関数のパラメータの変化に伴うビーム挙動の傾向が明らかとなった。また、実装における課題にも言及した。

〔医用超音波〕
○高解像度光音響・光学ハイブリッド顕微鏡による細胞の機能・形態イメージング
/東北大学/新楯 諒・西條 芳文
細胞内の機能的情報の取得に優れた光学分解能光音響顕微鏡に、細胞の形態情報の取得に優れた光学イメージングモダリティを追加したハイブリッド顕微鏡システムを開発したので紹介する。

○超音波を用いた動脈壁弾性率計測法のファントム実験による精度検証
/東北大学/森 翔平・荒川 元孝・金井 浩
医用超音波による動脈壁弾性率の計測精度評価を目的に、脈動ポンプユニットを用いた水槽実験系を構築し、頸動脈を模擬したファントムの弾性率計測精度を検証した手法と結果を紹介する。

○超音波開口合成法を用いた反射成分と散乱成分の弁別に関する検討
/富山大学/長田 和典・長岡 亮・長谷川 英之/デンマーク工科大学/Jens E. Wilhjelm
動脈硬化症の初期段階において動脈壁内腔表面が粗くなることにより超音波反射・散乱特性が変化すると考えられる。本研究では、超音波開口合成法を用いて、超音波エコー信号中の反射成分と散乱成分を弁別する手法について検討を行った。

○超音波横方向変調の高周波化による超音波エコー法と光超音波を用いたヒト軟組織変位と血流観測のベクトルドプラ観測の高精度化と力学物性再構成
/上智大学/炭 親良
我々は、超音波エコー法や光超音波に基づくヒト軟組織病変と血行動態の診断のための高精度な変位ベクトルドプラ観測法を開発している。本稿では、ヒトinvivo手首浅在組織の脈動態を対象として動脈流とその周囲の軟組織の動態を高精度に観測し、さらにほぼ全ての力学物性と力学量の再構成を行った結果を紹介する。

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