/日本工業出版(株)/

■特集:進化する熱音響工学研究の現状
○キャビティ周りの流れで生じる熱音響ヒートポンプ現象
/豊橋技術科学大学 横山博史・福本遼太朗・倉石孝
キャビティ音により効果的な熱音響ヒートポンプ現象が生じる条件を明らかにするため、キャビティ内のスタック設置位置を主なパラメータとし、スタック端部間の温度勾配を評価するとともに、キャビティ内での音圧計測を行った。

○CFDおよび熱粘性音響アプローチによる進行波型熱音響エンジンの数値解析
/計測エンジニアリングシステム㈱ 伊佐エスマトラ・米大海
本研究では、CFDおよび熱粘性音響アプローチによりループ状の進行波型熱音響エンジンの数値解析を行った。熱粘性音響解析をCFD解析と比較することで、熱粘性音響解析の計算時間が約1/9に削減されることを確認できるとともに、熱音響解析結果とCFD解析結果の間に良好な一致が得られることを示した。


■特集:流体に対する超音波応用の最新研究
○超音波トモグラフィ法による気泡挙動評価
/神戸大学 村川英樹・中根介生
不透明流体中の気泡挙動を評価することを目的に、高速超音波トモグラフィ法の開発を行ってきた。内径50 mmの配管内を上昇する気泡を対象に、1ミリ秒の時間分解でボイド分布を計測可能である。本稿では、開発した超音波トモグラフィ法と、水平磁場を印加したガリウム合金中を上昇する気泡の計測例について紹介する。

○商用TDXを用いたベクトルUVPによる気泡流の計測
/北海道大学 朴炫珍
気泡流を一方向流れと仮定して超音波流速分布計で計測すると、気泡のより生じる速度成分により速度分布に大きな誤差が生じる。本稿では、一つの計測線に対して複数の速度成分を計測できるベクトルUVPを商用のTDXで構成し、気泡流で妥当な速度場を計測する方法について紹介する。

○画像処理型超音波流速分布計測法(IPUV)
/(国研)産業技術総合研究所 芳田泰基
本稿では、0.1μm以上の極微小分散体を幅広い濃度範囲でトレーサとして利用できる、画像処理型超音波速度計測法(IPUV)の基本的な原理とその実用例を紹介する。

○超音波流量計測シミュレーション
/パナソニック㈱ 永原英知・佐藤真人
/㈱数値フローデザイン 張会来・岡部壮志
/神戸大学 坪倉誠
超音波流量計の一つとして計測流路を多層に分割して計測する方式があるが、流れの遷移状態を含む解析を行う必要があった。本稿では、流れ解析をDNSで行い、超音波伝搬については流れと超音波伝搬を分離解法で解くことにより、超音波流量計性能予測へのシミュレーション適用の可能性が得られたので、紹介する。


■特集:海洋音響工学(水中超音波)③
○複数の音響機器を用いたガスプルームの複合定量評価手法
/海洋エンジニアリング㈱/日本海洋㈱ 下野貴也
/海洋エンジニアリング㈱ 横山心一郎・三輪竜一
/東京海洋大学 青山千春
/東京大学 浅田昭
水中に含まれる気泡(ガス)と海水には大きな音響インピーダンスの差があることから、音響機器により海水中のメタンガスを反射音圧として検出することができる。本稿では、複数のソーナーを用いて海底から湧出するメタンガス(ガスプルーム)の計測結果を元に、ガスプルームの複合定量評価手法について紹介する。


■解説
○超音波照射とCO2流入を用いた第三級アミン水溶液からの二酸化炭素の低温脱離
/秋田大学 大川浩一・藤田知花・石塚健斗・加藤貴宏
火力発電所などから排出される二酸化炭素を分離・回収し地下へ貯留するCCS技術が注目されている。排出ガスから二酸化炭素を選択的に回収するためにアミン溶液が主に使用されている。本研究は第三級アミン水溶液が吸収したCO2を室温で迅速に脱離させるために、CO2を流入しながら超音波を照射することを検討した。

○超音波ニューロモデュレーション法の研究開発
/近畿大学 吉田楓・Chan Michele・Yang Gangsheng・竹内雄一
/北海道大学 工藤信樹
超音波を用いた脳刺激は、高い時空間精度と安全性を兼ね備えた手法である。本稿では、神経細胞の超音波感受性におけるTRPC6チャネルの重要性と、自由行動下動物の脳に経頭蓋超音波照射を行うための技術について紹介する。

○音声への画像埋め込みに関する研究
/京都産業大学 川村新
本稿では、一般的な画像を音声(難可聴域のスペクトログラム)に直接的に埋め込んで送受信する方法を紹介する。また、難可聴域ではなく、完全な超音波帯域に画像を埋め込む手法についても紹介する。この方法では可聴域の音声にはまったく影響を与えない、という特長がある。

○超音波複合振動接合と電動化移動体の課題について
/㈱LINK-US 齋藤茂樹
電動化車両市場は踊り場を迎えているが、二次電池の品質向上、機体軽量化、高容量化に合致した接合構造は共通の重要課題である。本稿では、これらの課題に対し、当社の超音波複合振動接合技術の適用可能性を紹介する。特に、AIを活用した接合品質推定、異材接合によるハーネス軽量化、CFRTPと金属の接合、そして超音波とレーザのハイブリッド接合による高容量電池向け集電構造について提案する。これらの技術は、電動化車両のみならず、広範な電動化移動体への応用が期待される。

○近視進行眼における脈絡膜と強膜の「かたさ」の局所的対応関係
/東京農工大学 伊藤一陽
/Weill Cornell Medicine Cameron Hoerig
/Singapore Eye Research Institute　Yee Shan Dan
/University of Newcastle Sally A. McFadden
/Weill Cornell Medicine Jonathan Mamou
/Singapore Eye Research Institute Quan V. Hoang
近視の進行に伴う脈絡膜の生体力学的特性の変化を明らかにすることを目的とし、走査型超音波顕微鏡を用いてモルモット眼の脈絡膜および強膜の体積弾性率と質量密度を測定した。

○iPS細胞集団の断面形状変化計測
/大阪大学 藤原夏実・荻博次
iPS細胞の3次元形状を長時間にわたって非侵襲に観察する手法は存在しない。本稿では、培養環境下で超音波観察が可能なシステムと解析手法を独自に開発し、24時間の断面形状計測に成功したことについて紹介する。

○舌がん診療への超音波検査の活用
/広島大学病院 小西勝
口腔内の舌や頬粘膜などの軟組織に発生する病変の大きさは小さく、CTやMRIなどの検査では撮影されないことも多く、超音波検査が活用されている。本稿では、超音波検査を舌がん診療に応用した事例やAI研究への応用について紹介する。


■製品紹介
○骨粗鬆症スクリーニングに適した小型、軽量な超音波踵骨測定装置
/日本シグマックス㈱ 田富幸博
本稿では、骨粗鬆症スクリーニング用の小型・軽量な「LIAQUSポータブル 超音波踵骨測定装置FRS-100A」を開発し製品化したので紹介する。本製品は持ち運びが容易で、訪問診療や地域検診など多様な場面で使用可能である。骨粗鬆症の早期発見・早期治療の促進、健康寿命延伸への貢献が期待される。


■会議報告
○「超音波研究会」設立75周年記念事業報告
/超音波研究会 超音波研究専門委員会
超音波研究会は、古くからある研究会の一つで電子情報通信学会と日本音響学会との共催で運営されている研究会。2024年度に設立75周年を迎え2025年2月に東京科学大学 大岡山キャンパス 蔵前会館 ロイアルブルーホールで記念の研究発表会を開催した。


■連載 産業技術総合研究所超音波音場計測クラブと、関連する計量標準及び工業標準④
○ 開発中のハイドロホン感度位相特性校正技術
/(国研)産業技術総合研究所 千葉裕介
本稿では、多くの医用超音波機器の超音波周波数帯域をカバーする0.5～100 MHzの周波数範囲で校正可能な技術の確立を目標とした基準ハイドロホンの感度位相特性の一次校正技術と、ユーザーのハイドロホンの感度位相特性の比較校正技術のこれまでの開発状況について紹介する。