超音波テクノ 発売日・バックナンバー

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。

特集：バイオミメティクス①
■バイオミメティクスからエコミメティクスへ
／公立千歳科学技術大学　下村政嗣　
生態系は脆弱さとレジリエンスを併せ持つ、自己組織化する複雑系である。人類の営為が地層に残る人新世において、非人間中心主義的な、“自然を基盤とする解決策（NbS）”としての、エコミメティクスを提案する。
■ 蛾類の超音波を利用したコミュニケーションと防除技術
／（国研）農業・食品産業技術総合研究機構　中野　亮
本稿では、“超音波”を聞くことのできる蛾類の種内における音響コミュニケーションを概説するとともに、超音波を使って捕食者から逃げる行動習性を利用した害虫防除技術の開発について紹介する。
■コウモリの空中エコーロケーションとその応用可能性について
／広島大学　山田恭史　
コウモリは、シンプルな構成で高度な超音波ナビゲーションを実現させている。本稿では、コウモリの３次元音源方向定位手法について数理分析を行った研究例と、空中ナビゲーション技術への応用に関する展望を紹介する。
■マイクロ超音波モータを用いた小型生体模倣ロボットの移動性能
／岡山大学　真下智昭・他　
本稿では、マイクロ超音波モータとマイクロ遊星歯車を用いた小型の生体模倣（尺取り虫型）ロボットについて紹介する。ロボットの前輪と後輪を交互に駆動して尺取り虫のように動かすことで壁面や天井に止まり、移動できる。

特集：環境計測
■進化改良したクランプオンタイプ超音波流量計
／フレキシムジャパン㈱　小橋雅彦
当社は、従来品に対して進化改良を加えている。本稿では、原理、注意点の考察などを踏まえ、取り組んできた開発や可能になったアプリケーション、独自の診断機能を紹介する。
■超音波パルスエコグラフィーによる混相流の分散相モニタリング
／北海道大学　朴　炫珍
混相流に超音波パルスを照射すると、反射体である分散相の状態によって得られるエコーが異なる。本稿では、分散相の状態に応じて超音波パルスのエコーをどのように解析し、どんな情報を得られるかについて紹介する。
■南極AWSに搭載した超音波積雪深計による氷床表面における質量収支の研究
／国立極地研究所　平沢尚彦
南極氷床は平均約2,000 mの厚さの氷体である。温暖化に伴って南極氷床の氷の量はどう変化するのか。南極氷床に水が供給される場所は氷床表面である。私たちはこの氷床表面における堆積量の長期無人観測を超音波積雪深計によって始めた。
■超音波減衰スペクトル計による浮遊砂観測の留意点
／流砂観測技術研究所　古川仁志・他
フローセル型超音波減衰スペクトル計は2017年に古川らが初めて河川に設置し、その後システム改良を重ねながら観測を継続している。本稿では、2022年までの観測から得られた知見を観測の留意点としてとりまとめた。
■空港上空気流の音響リモートセンシング
／㈱ソニック　伊藤芳樹・他
本稿では、音響リモートセンシング装置を用いて空港上空の気流乱れを監視して運航管理者や乗員に情報提供するSOLWINシステムを紹介する。航空機や今後の“空飛ぶクルマ”の安全な離着陸に寄与することが期待できる。

超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関する最新技術②
■超音波霧化とウルトラファインバブルによるアミノ酸の濃縮
／名古屋大学　安田啓司
アミノ酸であるフェニルアラニン水溶液と、チロシン水溶液を超音波霧化すると、ミスト中にアミノ酸が濃縮できる。溶媒をウルトラファインバブル水にするとさらに濃縮倍率が増大する。
■頸動脈壁速度計測のための十字型プローブの数値シミュレーション
／富山大学　矢野達也・他
医用超音波診断分野では、動脈硬化症の診断のために、頸動脈壁の動態計測に関する研究が行われている。本研究では、長軸断面内の速度推定の信頼性を高めることを目的に、十字型プローブを提案する。数値シミュレーションを用いた基礎実験により、長軸断面内と短軸断面内の速度推定において、実現可能性を示した。
■心血管病における低出力パルス波超音波（LIPUS）の臨床応用
／東北大学　進藤智彦・他
世界的な高齢化の進展に伴い、虚血性心疾患や認知症が及ぼす影響と医療経済負担は増大の一途を辿っている。本稿では、低出力パルス波超音波を用いた低侵襲治療の開発について、当科での取り組みの一端を紹介する。
■連続せん断波エラストグラフィを用いた運動器内の薄層構造の可視化
／群馬大学　山越芳樹
体表につけた小型加振器でせん断波を発生させ超音波で観測する連続せん断波映像法を用いると、整形外科や理学療法でのニーズが高い筋膜や筋内腱など極薄い薄層構造の可視化も可能になる。本稿では、その概要と実験結果を紹介する。
■深層学習を用いた舌表面上の特徴点抽出
／東京都市大学　向井信彦
発音時における舌の動き解析には、超音波画像を基にした舌表面の抽出が必要であるため、深層学習を用いて舌表面上の特徴点を自動抽出する手法を検討し、教師画像と推定結果の比較により精度評価を行った。
■縦波・せん断波の伝搬速度測定に基づく組織性状評価
／産業技術総合研究所　新田尚隆
臨床応用に適したハンドヘルド型プローブを用いて、縦波速度とせん断波速度を同時に測定することにより、異なる組成情報が得られ、超音波診断精度の向上が見込まれることを、ファントム実験により実証した。
■超音波速度変化法による人体前腕部動脈血の温度変化の描出
／大阪公立大学　和田健司・他
超音波速度変化法（UVC法）を用いた不安定プラーク描出の実現を目指した基礎実験として、手のひらを冷却して前腕部動脈にUVC法を適用した結果、－0.04 ℃ /1.25 sの割合で動脈血が温度降下することを見積もった。
■超音波照射におけるマイクロバブルの物理的作用を利用した革新的がん治療戦略の構築
／帝京大学　鈴木　亮・他
超音波照射下でのマイクロバブルの収縮・膨張や圧壊などの物理的作用を使用することで、がん組織の血管透過性を亢進させ抗がん剤デリバリー効率を向上させることができる。そこで、本稿では、超音波を利用した革新的がん治療戦略を紹介する。
■受信周波数帯域による光超音波画像の特性変化
／㈱Luxonus　長永兼一
光超音波イメージングは、生体内の構造や機能を高解像度で可視化する画期的な技術として注目されている。本稿では、半球型センサアレイを搭載した光超音波イメージング装置を用い、受信周波数帯域の違いが画像特性に与える影響を実験的に検証した。

■特集：超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関する最新技術①
○「超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム」について/東京工業大学/中村 健太郎
○二重反射面集束による中空強力超音波振動子/東京大学/山田 恭平・Chen Kang・森田 剛
○凹メニスカスレンズで構成される半球殻複眼音響レンズの設計
筑波大学/佐藤 裕治・海老原 格・水谷 孝一・若槻 尚斗
○非同期ピコ秒超音波法を用いたナノ薄膜振動子バイオセンサの開発
大阪大学/長久保 白・丹下 晃大・荻 博次
○アンテナ埋め込み型PDMS微細流路有する無線水晶振動子マイクロバランス/日本工業大学/加藤 史仁・于 琦・青木 智也・増本 憲泰・野口 裕之/大阪大学/荻　博次/パール光学工業㈱/松本 大・松本 輝義
○ロータの弾性異方性による超音波モータの摩擦駆動に対する影響の検討/東京大学/笹村 樹生・森田 剛
○天秤法による低周波数帯域の超音波パワー計測技術の検討/（国研）産業技術総合研究所/内田 武吉
○音響放射力で駆動されるバブルの超音波イメージング/千葉大学/吉田 憲司
○中空部を有するステップホーンを用いた縦－ねじり振動源/日本大学/淺見 拓哉・三浦 光
○空中強力超音波源による煙霧質の凝集/日本大学/三浦 光
■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査②
○STPG370管の磁気特性を用いた磁歪式非接触ガイド波試験技術の開発/近畿大学/廿日出 好・岡田 亘平
■解説
〔圧電・超音波材料〕
○Si、Geドープによるc軸配向AlN膜の分極制御と分極反転SiAlN、GeAlN多層膜共振子への応用/山梨大学/鈴木 雅視・関本 淳・垣尾 省司
〔レーザー超音波〕
○光学式機械物性計測を目指した光音響波検出システムの構築/浜松医科大学/田村 和輝
○酵母菌増殖促進を目的としたレーザー誘起応力波の連続発生に関する研究/金沢工業大学/宮﨑 晃汰・會澤 康治
〔光と超音波〕
○超音波による可変焦点レンズ/同志社大学/小山 大介
〔ソノケミストリー〕
○超音波キャビテーション気泡の初期成長過程におけるアルコール添加の影響
関西大学/中村 悠人・山本 健
〔空中超音波〕
○圧電高分子トランスデューサを用いた空中超音波による集積回路の透過画像/山形大学/高橋 貞幸
〔強力超音波の応用〕
○超音波周波数領域の音響信号を利用した攪拌擂潰処理の進行状況推定
芝浦工業大学/小池 義和・林 僚哉/Nakhon Ratchasima Rajabhat University/Ekkawit Wangkanklang

■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査①
○材料組織の均一性を評価するための超音波伝播解析/大同特殊鋼㈱/森永 武/名古屋工業大学/伊藤 智啓・稲垣 昴・中永 和樹
金属材料組織の均一性を考慮した超音波伝播解析法を開発した。酔歩（ランダムウォーク）アルゴリズムで作成した材料組織モデルの均一性を定量化し、その組織の均一性と粒界散乱強度の関係を明らかにした。

○深層CNNによるレーザ超音波可視化試験における欠陥検出と位置推定/群馬大学/中島 未椰・斎藤 隆泰・加藤 毅
レーザー超音波可視化試験における欠陥検出と位置推定のために再構成した深層畳み込みニューラルネットワークを紹介する。

○据え込み鍛造材内の大ひずみ塑性域の非線形超音波画像化/㈲超音波材料診断研究所/川嶋 紘一郎/名古屋市立工業研究所/杉山 周平・深谷 聡/インサイト㈱/榎本 実
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。

○微小材料の温度プロファイリングのための超音波サーモメトリの開発/長岡技術科学大学/吉田 龍立・和田 眞治・高橋 智・和田森 直・井原 郁夫
微小材料の内部温度計測・モニタリングに適用可能な、空間分解能と時間応答性に優れた超音波サーモメトリについて、その有効性を検証した結果とともに紹介する。

○空中超音波フェーズドアレイによりセメントに励起された表面波の非接触イメージング/日本大学/大隅 歩・清水 鏡介・伊藤 洋一
非接触非破壊検査技術の一つに空中超音波を利用する方法がある。本稿では、その一例として、空中超音波フェーズドアレイを採用した弾性波源走査法による非破壊検査の応用として、比較的減衰の大きいセメント硬化体の擬似空隙欠陥イメージングについて紹介する。また、合わせて強力音波の非線形性を利用したハーモニックイメージングについても紹介する。

○鋼製の石油タンク内面に施工されるガラス繊維強化プラスチックの/音速による防食性推定手法に関する研究/消防研究センター 徳武 皓也
ガラス繊維強化プラスチック（GFRP）の性能は、経年劣化に伴い低下する。本稿では、内面に防食用のGFRPが施工された鋼製の地下貯蔵タンクを対象とした、超音波の音速による定量的防食性推定方法について紹介する。

○超音波法によるコンクリートのひび割れ深さおよび傾斜角度の推定に関する提案/ものつくり大学/森濱 和正・澤本 武博
コンクリートに生じた直角ひび割れ、斜めひび割れの深さと傾斜角度の推定について検討した。ひび割れ深さには直角回折波法、傾斜角度には直角回折波法を改良した「二円法」を適用することを提案した。

○AI手法を用いた打音法に関する研究/佐藤工業㈱/黒田 千歳・歌川 紀之
トンネルや橋梁などのコンクリート構造物の第三者被害を防止するため、「叩き点検」が用いられている。この点検は、判断のため熟練者の経験を要するもので客観的とは言い難かった。我々のグループでは、機械学習の手法を用いていくつかの大きさと深さの空洞を持つ欠陥試験体の学習を行い、一度の打撃による欠陥の広さと深さの推定を行う方法を開発している。本稿では、その方法と実際の構造物に適用した結果について紹介する。

■特集：臨床現場での活躍が期待される医用超音波検査技術②
○検診発見での甲状腺癌の扱い/福島県立医科大学/志村 浩己
近年、世界的に甲状腺癌の偶発的発見の増加が指摘されている。本稿では、本邦において行われている過剰な診断・治療の抑制対策において重要な甲状腺癌のリスク評価と穿刺吸引細胞診の実施基準について紹介する。

○僧帽弁閉鎖不全症における運動負荷エコー/小倉記念病院 梅田 ひろみ
運動負荷エコーは、症状と重症度に乖離のある僧帽弁閉鎖不全症において運動による血行動態の変化で隠れていた病態が明らかになり、適切な治療方針に導く重要な検査である。運動による不安定な画像で、正確な情報を得るためには、評価すべき項目の指標を整理し、描出断面・優先順位を決めて検査に望むことが重要である。

○乳腺超音波検査におけるAI診断システムの開発/慶應義塾大学/石川 結美子・林田 哲・北川 雄光
我々は、AIによる乳房超音波検査診断システムであるMETIS-EYEを開発した。良性と悪性の判別アルゴリズムとBI-RADS3以下と4a以上を分類するアルゴリズムで学習を行い、システムを確立した。

○この所見を見逃すな！！－症例から学ぶ大動脈疾患/徳島大学病院 松本 力三・西尾 進
大動脈疾患は、ときに緊急性の判断を誤ると致死的な転帰を辿ることがあり、我々検査者は正しい病態把握と画像診断が求められる。本稿では、胸部大動脈に限定し、超音波検査が診断に有用であった症例を３例提示し、その診断のポイントについて紹介する。

○知っておきたい乳癌術後の超音波検査/埼玉医科大学国際医療センター 式田 秀美
乳癌術後の超音波検査をする上で、臨床検査技師の立場から、乳房の術式や術後の変化、および再発病変を図や症例を呈示しながら、知っておきたいポイントを紹介する。

○大動脈弁狭窄症に対する負荷心エコー図検査/心臓病センター榊原病院 土岐 美沙子
大動脈弁狭窄症（AS）の診療において心エコー図検査が中心となって診断の役割を担っている。症状の有無やマルチモダリティ診断と合わせて介入のタイミングを含めた診断に導く必要があり、AS重症度評価や予後予測評価に負荷心エコー図検査が有用である。

○アキレス腱エコーによる家族性高コレステロール血症の診断/社会福祉法人三井記念病院 和田 理/医用超音波
家族性高コレステロール血症（FH）は、アキレス腱肥厚を臨床的特徴の一つにもつ遺伝性疾患である。FH診断に際し、正確な腱厚計測が可能な超音波検査（アキレス腱エコー）は、FHスクリーニングの有用な検査法になり得る。

■解説
〔医用超音波〕
○空間変調を利用する単一振動子による3次元超音波イメージングにおける画質改善/東京都立大学/田川 憲男・ムハンマド サリヤヂ/非破壊検査
最近、単一振動子とランダムマスクを利用する３次元画像化手法が提案されている。本稿では、我々がアレイ振動子に対して提案している適応サブバンドコンパウンドのこの単一振動子システムへの適用結果を紹介する。

〔非破壊検査〕
○トポグラフィック導波路を伝搬する超音波による微小欠陥の検出/（国研）産業技術総合研究所/佐藤 治道・小木曽 久人
軸受ローラの精密ジグの検査法の開発を行っている。精密ジグの形状はトポグラフィック導波路になっているため音場が複雑になる。本稿では、そこに発生する音場の可視化を行い、レーザー超音波法で欠陥の検出が可能であることを紹介する。

■本の紹介
○“Ultrasonics：Physics and applications”の紹介/明治大学/崔 博坤

■特集 臨床現場での活躍が期待される医用超音波検査技術①
○心不全診療のSDGs達成へむけた超音波医学の課題と展望/名古屋市立大学/瀬尾 由広
超高齢社会日本において心不全の急増が危惧されており、その克服は日本におけるSDGsと言える。超音波医学は心不全診療の中心となるべき医療技術であり、我が国のSDGs達成へむけて超音波が活用される機会を増やす必要がある。本稿では、その課題と展望について紹介する。

○知っておきたい肝疾患の超音波検査による重要点/杏林大学/森　 秀明
肝疾患は多岐にわたるため、本稿の限られた紙面ですべてを網羅することはできないが、びまん性肝疾患と限局性肝疾患に大別し、重要点につき紹介する。びまん性肝疾患に関しては、近年、肝硬度と肝脂肪化の減衰定量法が開発され、日常臨床の場でも活用され始めているが、別項で解説されるため本稿では割愛する。

○急性膵炎、腫瘤形成性膵炎の評価ポイント/聖マリアンナ医科大学病院/岡村 隆徳
急性膵炎、腫瘤形成性膵炎の疫学、疾患概念、病態を把握するとともに、超音波検査時に評価すべきポイントや注意点、特徴的超音波所見について紹介する。

○AI技術によるインスリン自己注射管理指導のためのエコーシステムの開発/日本医療大学/菊地 　実
糖尿病インスリン療法の皮膚合併症である皮下硬結は、身体検査では発見できないものがあるためエコー検査の併用が有用であるが、エコー画像は判読が難しいため、画像識別システムによる自動判読システムを開発したので紹介する。

○膀胱・前立腺疾患の治療に役立つ検査のポイント/諏訪赤十字病院/小川 典之
実際に膀胱・前立腺疾患の治療を行う泌尿器科専門医の視点から、疾患毎の臨床上の特徴、エコー所見のポイント、泌尿器科専門医からのメッセージという３本立てで紹介する。

○成人の血尿から考える腎泌尿器領域の疾患/佐久総合病院/上原 信吾
血尿は遭遇する頻度の高い症候の一つである。成人の血尿では、尿路上皮癌に注意が必要である。人口全体の高齢化により尿路上皮癌や尿路結石は増加傾向にあり、泌尿器領域における超音波検査の需要は増加すると考えられる。

○肺高血圧症における運動負荷心エコー図検査/徳島大学病院/楠瀬 賢也
肺高血圧症は様々な原因により肺動脈圧が上昇する病態を指し、原因疾患は多岐にわたる。非侵襲的に運動時肺高血圧症を検出可能な運動負荷心エコー図検査は、今後の肺高血圧診療において中心的役割を果たす。本稿では、最新のガイドラインで提示された診断基準について紹介した後、運動負荷心エコー図検査について概説する。

○超音波検査によるダイナミックな肝血流診断肝類洞閉塞症候群診断へのアプローチ/北海道大学病院/西田　 睦・岩井 孝仁・豊嶋 崇徳
肝類洞閉塞症候群は主に造血幹細胞移植後に発症する重篤な合併症である。本稿では、超音波検査による胆嚢壁肥厚、腹水の有無、傍臍静脈の血流信号有無、門脈血流速度等の10・６項目の計測による診断の有用性を紹介する。

○超音波装置による肝硬度、肝脂肪定量の有用性について/大垣市民病院/小川 定信/岐阜協立大学/熊田 　卓
肝の硬度および脂肪量を定量的に評価し、高リスク患者を特定することが必要と考えられ、超音波によるSWM、iATTは、簡便に測定が可能であり、MRIとの相関は良好であり臨床上有用な方法である。

■特集 超音波洗浄技術のさまざまな活用②
○超音波洗浄槽の状態を測定する音圧モニタリングシステム/㈱カイジョー/副島 潤一郎
製造工程で使われる機器は常に同じ状態で動作することが必要で、トレーサビリティの考えの下に、何をする機器で、いつ校正され、誰が、どのように管理を行っているかトレース（Trace：追跡）がアビリティ（Ability：可能）であることが求められている。超音波洗浄機も例外ではなく、計測機器ではないが、出力周波数、出力電力、音圧などのデータを管理して、許容範囲外の変化がないか管理されてきている。本稿では、その中の一つの指標である音圧の管理方法を中心に紹介する。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○電極分割球面圧電振動子を用いたハイドロホン校正用高強度音源システムの開発/桐蔭横浜大学/小林 篤史・佐藤 敏夫/職業能力開発総合大学校/五十嵐 茂/東京都市大学/竹内 真一
我々はハイドロホンの受波感度を校正するための高強度超音波音源システムの検討を行ってきた。本稿では、電極を分割した大面積の球面振動子の駆動方法に関して、Masonの等価回路に基づく数値計算による検討結果について紹介する。その結果、球面振動子の分割した各電極を独立した発振回路で駆動する場合、振動子の入力インピーダンスと送信回路の出力インピーダンスの整合をとるよりも、電極分割数を増やして振動子の入力インピーダンスを高くする方が音響的高強度化につながることが示唆された。

○低温下におけるLiNbO3ベースゾルゲル複合体の作製に関する研究/熊本大学/小林 牧子・神林 尚樹・財頭 直希
カプラントおよびバッキング不要なゾルゲル複合体よる超音波トランスデューサは700℃における高温超音波測定において有望であるが、チタン酸ビスマス（BiT）ゾルゲル相を組み合わせたゾルゲル複合体は分極時に900℃の加熱を要するのが実用化にあたって問題であった。そこで、ニオブ酸リチウム（LN）粉体相、ならびに酸化アルミニウム（AO）、ならびに酸化チタン（TO）ゾルゲル相を組み合わせたLN/AO、ならびにLN/TO膜を自動スプレー装置により厚さ3mmのインコネル基板上に作製し、LN/BiTと比較を行った。その結果、LN/TOは作製温度に要する加熱が最高400℃と作製温度の低温化に成功した。感度面においても室温から700℃においてLN/BiTより30dB改選され、熱サイクル試験、および72時間の長期試験においても優れた安定性を示した。

〔超音波デバイス〕
○弾性表面波による微小液滴の混合と加熱に関する検討/静岡大学/近藤 淳・岩下 昌正
弾性表面波（SAW）を用いると、液滴搬送、液滴混合、温度制御を行うことができる。本稿では、濃度の異なるグリセリン水溶液と水を混合させたときの混合進み具合の観察結果から数値化した。また、圧電結晶表面、すだれ状電極上、3層構造デバイスのガラス上と異なる位置における液滴の温度変化について実験的に調べた結果について紹介する。

〔超音波加工〕
○楕円状振動を発生させるための超音波複合振動源/日本大学/三浦　光・宮田 義大・淺見 拓哉
超音波接合において２次元の振動変位を用いることで接合強度の向上、接合時間の短縮等が報告されている。本稿では、超音波接合に用いるための２次元の振動変位である楕円状の振動軌跡を生じさせるための超音波複合振動源について、有限要素法を用いた設計法、ならびに製作した超音波振動源の振動特性について紹介する。

○マルチマテリアル化のための熱可塑性CFRPの融着接合技術/神戸市立工業高等専門学校　田邉 大貴
近年、一方向や織物などの連続した炭素繊維で強化された熱可塑性CFRPが次世代の輸送機器や産業機器に採用され始めている。本稿では、熱可塑性CFRPの融着接合技術について、欧州諸国の研究事例を紹介し、著者らが取り組んでいる融着接合の研究開発事例について紹介する。

〔超音波計測〕
○音波照射加振による軟性容器内の液体粘度の非接触計測/桐蔭横浜大学/杉本 恒美・川井 重弥・中川 　裕
ペットボトル等の軟性容器内の液体粘度を非接触で計測することは従来困難とされていた。本稿では、音波照射加振時の自由振動時の振動エネルギーにより、軟性容器内の液体粘度推定が非接触で行える可能性があること紹介する。

〔物性・評価〕
○無電極水晶振動子を用いた液体のギガヘルツ粘弾性測定/名古屋大学/山口　 毅・松岡 辰郎
無電極水晶振動子を用いて液体の複素粘性係数を測定する手法を紹介する。試料液体の誘電応答が見かけの共振特性に与える影響を適切に補正することで、高誘電率、または高伝導度の液体であれば3GHzまでの測定が可能である。

〔非破壊検査〕
○非接触音響探査法のための内部欠陥自動検出に関する検討/桐蔭横浜大学/杉本 和子・杉本 恒美
非接触音響探査法を用いた内部欠陥の検出時に、その共振周波数帯域の自動検出が必要とされている。本稿では、スペクトルエントロピー、スペクトル･フラットネス、および空間スペクトルエントロピーを用いた比較検討を行った。 

■特集：AIで進化する医用超音波技術 in 2022
○超音波画像データベース構築と肝腫瘤・乳腺腫瘤鑑別AI開発/芝浦工業大学/山川 誠
日本超音波医学会では、AI開発のための超音波画像データベース構築を行っており、肝腫瘤・乳腺腫瘤および心疾患の超音波データを収集している。また、このデータベースを用いた肝腫瘤・乳腺腫瘤鑑別AI開発を行いヒト専門医と比較しても高い精度が得られている。

○人工知能による超音波画像構築/富山大学/長谷川 英之・高 尚策
超音波ビームフォーミングでは、複素信号を扱う場合も多い。本稿では、複素信号も処理可能な人工ニューラルネットワーク、およびそれによる超音波画像構築の例を紹介する。

○機械学習技術を活用した電気ノイズ除去による超音波画像の深部視認性の向上/富士フイルムヘルスケア㈱/石原 千鶴枝・広島 美咲・池田 貞一郎・網野 和宏・藤井 信彦・田中 諭・下野 剛拓・佐東 佑子
機械学習を利用した高度な高画質化が医用画像で実現されている中、本研究では、超音波画像の電気ノイズ低減に着目し、CNNモデルを用いた機械学習によるデノイズ性能を実験的に評価した。学習に用いる入力データ形式の違いがデノイズ性能に大きく影響することを明らかにし、ファントムデータ学習で生成した機械学習モデルが生体画像のデノイズにも有効であることを確認した。機械学習による超音波画像のデノイズ技術によって、正確な超音波検査の実現が期待される。

○リングエコーにおける深層学習による腫瘤の自動検出/㈱Lily MedTech/陣内 佑
超音波CT（USCT）は乳がんスクリーニングのための新しい超音波画像診断装置である。技師のスキルに依存せず、再現性が高い三次元画像が得られることなどのメリットがある。一方、三次元ボリュームのすべてを確認し、小さな病変部位を検出するのは労力がかかる。この問題の解決のための手段として、自動診断支援（CAD）ソフトウェアによる読影支援が考えられる。本研究の目的は深層学習による腫瘤の自動検出プログラムを開発し、その有用性を評価することである。

○超音波画像を用いた頸動脈プラークの自動抽出/藤田医科大学/平野 岳・高井 洋次・寺本 篤司・渡邉 定克・杉本 恵子・松本 省二・齋藤 邦明/岐阜大学/藤田 広志
プラークは脳卒中や心疾患のリスク因子となるため適切な状態評価を行うことが重要である。一方で、プラークの評価は医師や技師の主観の基づき判断されている現状がある。そこで我々は、Deep learningを用いた頸動脈プラークの自動解析を目的とし、本稿では、頸動脈プラークの自動抽出について紹介する。

○高品位・定量的な超音波エコーイメージングのための深層学習/上智大学/炭 親良
高品質・高定量な医用超音波（US）エコーイメージングのために、深層学習に基づき、ⅰ多重反射信号、およびⅱグレーディングローブの低減・除去、ⅲ多重交差波の分離、ⅳ減衰補正イメージング、ⅴ減衰係数の画像化、ⅵ反射・後方散乱係数の画像化をシミュレーションを通じて行った。さらに、ⅶ乳房組織における良性腫瘍と悪性腫瘍（がん）のセグメンテーションも行い、自動診断の可能性が示唆された。医用超音波診断イメージングにおけるそれらの新しい可能性が確認された。

○乳房AI総論/岐阜大学/藤田 広志
従来型の医用画像支援検出／診断CAD（computeraideddetection/diagnosis）は、商用化され一定の成功を収めてはいるが、性能面など普及を阻む問題点も少なからず存在した。これを乗り越える新たな技術としてAI・ディープラーニングが出現し、CADはいまAI-CADとしてさらなる進化／多様化を遂げつつあり、総論的に乳房画像AIについて紹介する。

○マンモグラフィと乳腺超音波画像を用いたサブタイプ分類/滋賀大学/村松 千左子
乳がんはサブタイプにより最も効果的な治療が選択される。本稿では、診断や治療を速やかに進めるための超音波検査画像やマンモグラフィを用いたサブタイプの予測に関する研究について紹介する。

○全自動エコーに対するディープラーニングを用いた自動診断の検討と展望/湘南記念病院/井上 謙一
全自動超音波検査に人工知能による自動診断を加えることで正診率78.6%、感度85.7%、特異度71.4%と検診に応用し得る精度が確認された。自動化された検診システムで地域格差の解消に繋がると思われた。

■特集：超音波洗浄技術のさまざまな活用①
○食材への超音波洗浄の適用/東京大学/尾田 正二・坂口 正明/三井不動産㈱/奥野 雅也・増田 大樹
ホウレン草を超音波洗浄すると、みずみずしさが長続きする。塩サバを超音波洗浄すると、臭みが消えて美味になる。本稿では、噴流式超音波洗浄機で我々が見出した、食材処理における超音波のさまざまな効果を紹介する。

○超音波を強くする小型インライン脱気装置と一槽式超音波マニュアル洗浄装置シリーズについて/オタリ㈱/橋本 芳樹
新開発の「インライン脱気装置」について紹介する。本機は、小型軽量、持ち運び可能で、超音波洗浄機の洗浄効果を大幅にアップすることができる。また、「一槽式マニュアル型洗浄装置シリーズ」についても解説する。

○高周波数超音波洗浄機/新科産業㈲/中原 理暉
精密洗浄に適する500 kHz型、1 MHz型の高周波数超音波洗浄機UMCシリーズの発振器と振動板タイプ振動子を紹介する。

○産業用超音波バリ取り洗浄装置/㈱ブルー・スターR&D/柴野 佳英
超音波バリ取り用のキャビティーの特徴、超音波バリ取り洗浄の事例・特徴などについて述べることで、産業用超音波バリ取り洗浄装置の概要を紹介する。

○低VOC一液洗浄剤/化研テック㈱/佐藤 李奈
近年、フラックス残渣とともに微小異物を除去するニーズが増えている一方で、環境負荷低減の要求は厳しさを増し、洗浄剤設計は制限されている。本稿では、こうした要求に対応した洗浄剤マイクロクリンECO3012/WDを紹介する。

■特集：海洋音響に寄与する超音波技術②
○中深層性魚類マイクロネクトンの音響生物量推定/北海道大学/安間 洋樹・髙山 のあ/水産技術研究所/松倉 隆一・今泉 智人・鈴木 勇人
中深層性魚類マイクロネクトンは、外洋の中深層に膨大な生物量を有する。本稿では、優占的グループであるハダカイワシ科魚類を例に、鰾観察とターゲットストレングスの推定、音響生物量調査について紹介する。

○北海道釧路沖に生息するツノナシオキアミの物理パラメータの年変化とターゲットストレングス推定/水産技術研究所/福田 美亮
音響調査を行う場合、生物一個体あたりの超音波反射量であるターゲットストレングス（TS）が必要である。本稿では、ツノナシオキアミを対象とし、音響散乱モデルによるTS推定に必要な物理パラメータの年変化について調べたので紹介する。

■解説
〔超音波モータ〕
○超音波モータを用いた低音再生用スピーカ/東京工科大学/永瀬 竜道・大石 邦夫/芝浦工業大学/大賀 寿郎

〔超音波基礎〕
超音波モータを用いた低音再生用スピーカの駆動回路のディジタル化により、容易かつ正確な設定と微調整を実現し、動作の安定性が向上できることを紹介する。その中でPWMによる超音波モータの回転速度の制御について紹介する。

○シンプルな調和振動子系に生じるファノ共鳴の実数および複素数ファノパラメータ/北海道大学/水野 誠司
ファノ共鳴とは、系の応答の増大と抑制が非常に近い振動数において生じる共鳴で、非対称な共鳴プロファイルに特徴を持っている。その非対称性は、ファノパラメータと呼ばれる一つのパラメータで記述される。本稿では、ファノ共鳴を、簡単な調和振動子系に対して得られたファノパラメータの解析解に基づいて紹介する。この解析解は、より複雑な系におけるファノ共鳴の本質的な理解、およびプロファイルの制御に役立つことが期待できる。

■特集：海洋音響に寄与する超音波技術①
○海中発音生物テッポウエビの発音を用いた環境指標と海域環境計測への活用/明石工業高等専門学校/渡部 守義
海中発音生物として知られるテッポウエビ類の１分間当たりの発音数を環境指標とする環境指標を提案し、海中において困難とされる生物の生息状況を水中マイク一本で概測する方法を開発と活用について研究を行っている。

○音響調査のためのサケ稚魚のターゲットストレングスについて/（ 国研）水産研究・教育機構/澤田 浩一
本稿では、一般的なターゲットストレングス（以下、TS）推定方法を解説し、我々が実施したサケ稚魚のTS測定結果について紹介する。最後に、任意の３次元形状による散乱を計算可能な境界要素法によるTS計算例を示す。

■特集：いま、ソノケミストリーが面白い②
○超音波を用いた水質浄化プロセスの実用化/東京電機大学/小林 大祐
本稿では、水質浄化への応用が期待される超音波を用いた有機物分解について、擬１次反応とみなせる際の分解速度定数推算モデルについて概説し、本モデルが適用できる分解対象物質や条件について紹介する。

○超音波による活性酸素種生成反応の制御と応用/信州大学/金 継業
本稿では、共反応物により超音波反応場における活性酸素種の生成反応の制御と検出手法を紹介する。また、超音波でin situ生じた活性酸素種を利用して、薬物の分析や抗酸化能の測定に応用できることを示した。

○高強度集束超音波音場における堅牢ハイドロホンの評価/桐蔭横浜大学/貝瀬 不二丸・森下 武志・佐藤 敏夫/日本医療科学大学/椎葉 倫久/本多電子㈱/岡田 長也/東京都市大学/竹内 真一
これまでに我々は超音波洗浄器を用いて堅牢ハイドロホンの性能の評価を行ってきた。今回は、凹面振動子を用いて集束超音波における堅牢ハイドロホンの性能の評価、および音響キャビテーションの挙動について検討した。その結果、集束超音波に30時間曝露しても堅牢ハイドロホンの受波感度の低下ないことがわかった。また、集束超音波ではキャビテーションバブルが堅牢ハイドロホンに向かって流れていく様子が確認できた。

○超音波を利用し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
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。本研究は、二酸化炭素を重炭酸イオンとして吸収する第三級アミン水溶液と超音波を組み合わせることで二酸化炭素の低温脱離を検討した。

○超音波霧化装置/㈱カイジョー/副島 潤一郎
薬剤の吸引や芳香剤の噴霧に超音波による霧化装置が使われることがある。その歴史は古く1950年から色々研究され、当初はガソリンの燃焼効率UPのために研究が多くされていた。本稿では、霧の発生を高速ビデオカメラで撮影し、放射面積や放射角度によって、発生の仕方や量がどのように変化するかを観察した。また、放射された音をハイドロホンで受け周波数分析をした結果、霧化はキャビテーションが発生する電力よりも低い電力から霧化しすることがわかった。

■解説
〔超音波計測〕
○空中超音波を用いた果物の非接触弾性計測システム/東京工業大学/田原 麻梨江・池田 将基
筆者らは、空中超音波を用いて非接触で果物の粘弾性特性を計測するシステムを考案し、検討を行っている。本稿では、筆者らが構築した計測システムと、それよりもさらにハイパワーの空中超音波を放射可能な計測システムを用いて測定を行い、入力波による果物表面の振動特性を比較した結果について紹介する。

○コウモリの超音波センシング戦略解明のための音響シミュレーションを利用した新たな解析手法/同志社大学/手嶋 優風・土屋 隆生・飛龍 志津子
計測困難であったコウモリが聴取するエコーを、音響シミュレーションで算出する手法を考案した。その結果、エコー情報による空間が実際の空間と異なることや、飛行中のコウモリの注視対象の推移が明らかとなった。

〔物性・評価〕
○ハイドロゲル複合材料の音響伝播特性/東京理科大学/遠藤 慧・朝倉 巧/東京農工大学/倉科 佑太
ハイドロゲル材料へのナノ粒子混合は材料の音響特性に多大な影響を及ぼし、工学から医療分野まで幅広い応用が期待できる。しかし、粒子の混合条件と音響伝播特性の関係に関する知見はこれまでほとんど明らかとされていない。そこで本研究では、ナノ粒子を混合したハイドロゲル複合材料を作製し、その音響伝播特性に関する評価実験を行い、シリカ粒子の条件とハイドロゲルの音響伝播特性の関係を求めた。

〔超音波デバイス〕
○局所空中音響流を用いた熱伝達促進による選択的遠隔冷却応用/東京大学/長谷川 圭介
本稿では、モバイルデバイスのサーマルマネジメント技術として、屋内に敷設した空中超音波フェーズドアレーを用いて生成した音響流によりピンポイントに空冷するという方略を提案し、基礎的な研究結果について紹介する。

○同種材料接合構造上の縦型漏洩弾性表面波の伝搬・共振特性/山梨大学/垣尾 省司
本稿では、カット角の異なる水晶同士を接合させた構造上の縦型漏洩弾性表面波の伝搬特性と共振特性の解析結果について紹介する。単体の水晶よりも結合係数が大きく、高いＱ値を示すことを明らかにした。

〔光と超音波〕
○超音波凹凸ゲルレンズ/同志社大学/小山 大介
本稿では、超音波によって凸レンズと凹レンズの両方に変形可能な可変焦点ゲルレンズを紹介する。アクチュエータを必要としない単純な構造であるため、スマートフォンや車載用カメラモジュールなどへの応用が期待される。

〔空中超音波〕
○超音波空中ハプティクスにおける振幅変調の包絡信号設計に基づく質感再現/大阪産業大学/中山 雅人・上田 明日斗
触覚フィードバック手法の一つとして、超音波振動子アレイから放射される超音波で、皮膚に対して圧力を作り出して知覚させる超音波空中ハプティクスが提案されている。本稿では、超音波の包絡信号を適切に設計することで、超音波ハプティクスにおける質感を変化させる手法について紹介し、評価実験でその有効性を検証する。

○位相制御キャリア波に基づくパラメトリックスピーカの狭ビーム幅形成/立命館大学/西浦 敬信
本稿では、パラメトリックスピーカの復調音に対する超指向性を実現すべく、パラメトリックスピーカの中心部（Mainarray）と周辺部（Subarray）のキャリア波の位相を制御することで、狭ビーム幅を形成する手法を紹介する。特に、Sub arrayとMain arrayのキャリア波の位相を反転させて再生することで、音響空間上にて部分的にパラメトリック効果を弱め、かつ復調音を相殺することで、狭ビーム幅の形成を実現した。

○超音波を用いた盗聴防止技術の検討/山形大学/近藤 和弘・早坂 学起
変調超音波によりマイク入力にその非線形特性を用いて妨害雑音を発生させて、小型録音機を用いた盗聴や、スマートスピーカへの音声コマンド注入を防止するシステムを検討した。

〔医用超音波〕
○直線集束ビーム超音波材料解析システムによる材料均質性評価のための高速スキャン法/東北大学/大橋 雄二
直線集束ビーム超音波材料解析（LFB-UMC）システムにおいて高速スキャン法を用いた新しい材料均質性評価法を提案し実験的に検討した。単結晶試料内に存在する組成分布に起因する漏洩弾性表面波（LSAW）速度の変化を従来法のV（z）法と新規提案のV（x）法の両方法で計測して比較したところ、V（x）法の方が56倍高速に測定できることを実証した。

○細胞レベルの超音波／光音響イメージングの展開/東北大学/西條 芳文
医学・生物学用超音波顕微鏡の歴史は赤血球の可視化から始まり、細胞のバイオメカニクス計測へと応用されてきた。当研究グループでは超音波信号の独自解析により、細胞の音速・密度分布の計測などを行ってきた。光音響イメージングによりさらなる高分解能を目指し、徐々に研究成果が出つつあるので、本稿で紹介する。

■特集：いま、ソノケミストリーが面白い①
○ソノケミカル反応場における物理化学的作用を効果的に利用したナノ材料合成技術/東北大学/林 大和・山中 俊輝・江波戸 優介・滝澤 博胤
超音波は、ナノ材料合成において非常に適した反応場である。本稿では、ナノ材料合成に最適な超音波の物理的効果・化学的効果を解説し、コストと環境負荷を両立するSDGs指向の様々なナノ材料合成プロセスについて紹介する。

○超音波を活用したコポリマーの構造制御に基づく新規な特性改質・制御法の開拓/東北大学/久保 正樹
ポリマーを含む溶液に超音波を照射すると、分子量および組成が揃ったポリマーを獲得できる。本稿では、超音波によるコポリマー分解を活用して、温度応答性コポリマーの特性改質、特性制御を行った事例を紹介する。

○超音波ミストを用いたフェントン反応の気相応用に関する検討/埼玉大学/伊藤 北斗・関口 和彦
フェントン溶液を超音波霧化することで反応活性なミストを生成させ、これを気相中の揮発性有機化合物（VOC）ガスの分解に応用する新たな空気浄化手法について検討を行った。UV光照射とフェントンの併用したフォトフェントン霧化により、気相ミスト中でもOHラジカルによるVOCガス分解を十分に発現できただけでなく、本手法は［H2O2］/［Fe2+］に依存せず、少ないFe2+濃度でもVOCガスを効果的に分解できる有用な手法であることが示唆された。

○光偏向現象を利用した集束超音波の観察/明治大学/崔 博坤
細い光ビームを超音波に垂直に入射すると、光が偏向する。この光偏向現象とBackground-OrientedSchlierenを利用すると、簡単な光学系で集束超音波音場の可視化が可能である。1 MHz超音波に入射したスリット光の幅広がりから集束域での音圧も求めた。

○界面活性剤の超音波分解によるキャビティ界面領域についての検討/静岡理工科大学/本田 兼吾・南齋 勉
超音波キャビテーションバブルの界面領域に着目し、様々なイオン性の界面活性剤の超音波分解を通して、界面領域における界面活性剤分子の挙動や、キャビティ表面電荷などについて検討した。

○超音波と活性炭を組み合わせた水中溶存貴金属イオンの回収/信州大学/酒井 俊郎
低周波（28 kHz）超音波を塩化金酸（HAuCl4）水溶液に照射してもHAuCl4水溶液中の塩化金イオン（［AuCl4］－）は回収されない。一方で、高周波（950kHz）超音波をHAuCl4水溶液に照射するとHAuCl4水溶液中の［AuCl4］－は還元され手金ナノ粒子として回収される。さらに、950 kHz超音波と活性炭を組み合わせることにより、超音波が有する［AuCl4］－の還元作用と活性炭が有する［AuCl4］－の吸着作用、還元作用が相乗的に作用して、水中に溶存している［AuCl4］－を効率的に還元して、活性炭上に金粒子を析出させることにより回収することができる。また、［AuCl4］－を還元する作用を発現しない28 kHz超音波でも活性炭が共存することにより、水中に溶存している［AuCl4］－を還元して、活性炭上に金粒子を析出させることにより回収できる。

○超音波キャビテーションによるラジカル生成におけるナノバブルの役割/長岡工業高等専門学校/土田 一喜・高橋 悠・村上 能規/㈱オーラテック/江口 俊彦
微細気泡の超音波キャビテーションに与える影響について、各種超音波発振器を用いた実験、２連式流通系を用いた実験等を行い、ナノバブルの超音波キャビテーション場への影響の可能性について検討した。

○超音波を用いた銅スラグ廃材からの有用物質シリカの超音波抽出法プロセス/長岡技術科学大学/小林 高臣・Tri Phan Phuoc/福島工業高等専門学校/内田 修司
持続可能な資源確保の観点から産業副産物である銅スラグ廃材からの有用金属抽出技術は、重要となってくる。本稿では、廃棄物からのシリカの抽出技術について紹介し、特に銅スラグ廃材からの超音波活用による効率化について紹介する。

○液中プラズマ法によるナノグラフェン合成に及ぼす超音波の影響/名古屋大学/安田 啓司・長谷川 健太・近藤 博基・堀 勝
アルコールなどからプラズマを使用してナノグラフェンを合成する際に、超音波を同時照射することによって、合成速度が増加し、結晶性が向上することが明らかとなった。

○マイクロカプセル及び微生物に対する超音波キャビテーションのフィルタ効果/関西大学/西口 慶・長浦 駿・山本 健
超音波キャビテーションによってマイクロカプセルの粒子系分布をコントロールする粒径フィルタリング、および複数種の菌や細菌から任意の菌を不活性化する菌種フィルタリングの原理や実験結果を紹介する。

○ソノルミネッセンスを用いた新たなウルトラファインバブル計測に関する研究/高知工業高等専門学校/秦 隆志
100μm未満のファインバブルの内、1 μm未満のウルトラファインバブルは、その微小性から評価が困難であり、粒度分布測定から得られるデータをそのままウルトラファインバブルとして取り扱うことは不純物の混在も考えられるため難しい。本稿では、新たなウルトラファインバブル計測としてソノルミネッセンスを指標とした評価手法を紹介する。

○超音波反応装置/新科産業㈲　中原 理暉
ソノケミストリーとソノプロセスの高効率化を図り、バッチ式および流通管式の直接照射タイプ、および間接照射タイプ等の研究用、および生産用超音波反応装置を紹介する。

■解説
〔超音波モータ〕
○極低温環境における物体の浮上実験/岡山大学/神田 岳文
極低温冷凍機内で小型の圧電振動子に縦振動を励振し、光学窓よりレーザー変位計を用いて浮上距離の測定を行った。本稿では、極低温環境においても圧電振動子による物体の浮上が可能であることを紹介する。

〔超音波計測〕
○水晶振動子とコイルを用いたボルト軸力の非接触測定/東京工業大学/長谷部 和彦・和田 有司・中村 健太郎
社会インフラのヘルスモニタリングのコスト削減のため、非接触の検査技術が求められている。本稿では、水晶振動子とコイルを用いた、ボルト頭部の変形に基づくボルト軸力の非接触検査手法について紹介する。

〔非破壊検査〕
○超音波透過法による金属内欠陥検出における縦波と横波の比較/筑波大学/土井 岳・若槻 尚斗・海老原 格・水谷 孝一/東京海洋大学/宮本 隆典
角鋼片を対象とした透過横波超音波を用いる探傷技術の有用性をFDTD法シミュレーションで検証した結果、mmオーダーの欠陥を検出でき、縦波超音波を用いるより検出性能が優れ、振動方向を変えることで形状を推定できることがわかった。

〔圧電・超音波材料〕
○Laser Speckle干渉を用いた圧電デバイス振動子解析におけるレーザパルス法の応用/東京都立大学/渡部 泰明・原 健悟
水晶振動子は、スマートフォンやPCなど電子機器に使用されている。水晶振動子に対しスペックルパターンの変化により、レーザースペックル法が存在しており、今回は高い検出感度をもつレーザーパルス法に焦点を充てて検討したものである。

〔超音波センサ〕
○矩形音源による反射点位置探索/鳥羽商船高等専門学校/増山 裕之
矩形音源を用いた反射点位置探索に関して、音源駆動信号の形状を検討する。反射点位置探索において導出が必要な、相互相関関数が鋭く現れる信号を用いて、反射点探索結果が改善されることを、数値計算を用いて確認する。

〔医用超音波〕
○HIFUデバイスの自動焦点制御システムの開発/山形大学/柳田 裕隆・三村 祐輝
HIFUは一般に凹面型超音波素子を使用しており、焦点距離を変更することができない。焦点の移動は素子位置の移動や回転などが必要である。本稿では、平面型リニアアレイを用いた焦点移動の電子制御について紹介する。

■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査①
○ Lp距離空間におけるA0モードラム波伝播と欠損のイメージング/佐賀大学/寺本 顕武
極座標系で表現された波動方程式を因数分解することによって導出される点波源拘束偏微分方程式を利用した非破壊検査手法を、CFRP積層板材中に生じた欠損の検出への適用を試みたものである。互いに直交する向きに繊維で強化された板材では、音源から等方的に振動が伝わらない。そこでこのような波動場をLp距離空間とみなし、波動伝搬を与えるグリーン関数を用いて、点波源拘束偏微分方程式を利用した非破壊検査手法の有効性を評価している。

○大型構造物の超音波固有振動励起技術/滋賀県立大学/田中 昂・田村 空翔・大浦 靖典
超音波帯域の固有振動（超音波固有振動）の振動数で自励発振する局所フィードバック制御を用いた多点加振による大型構造物の超音波固有振動励起技術を紹介する。この加振法では、各加振点が自励振動子となり、これらの自励振動子が構造物を介して接続されている状態（自励振動子群）である。このとき、構造物の固有振動モードを介して自励振動子群の同期現象が発生する。その結果、各アクチュエータの加振指令が固有振動に合わせて自動的に調整され、超音波固有振動を励起することができる。

○加熱材の裏面状態モニタリングへの超音波パルスエコー法の適用に関する検討/長岡技術科学大学/和田 眞治・小川 曜史・井原 郁夫/トヨタ自動車㈱/小山 友宏・青山 隆史
加熱材の裏面状態モニタリングへの超音波パルスエコー法の適用について基礎的検討を行った。本稿では、材料の裏面に液体が付着する場合、ならびにライデンフロスト現象が生じる場合について、縦波または横波を用いたパルスエコー計測に及ぼす液体の影響について調べた結果を紹介する。

○横波励起のモード変換縦波エバネッセント場に基づく暗視野映像法 /東北大学/小原 良和・大藪 陽太
散乱波や反射波などの伝搬波を用いる超音波イメージングの分解能は、一般に回折限界（約半波長）を超えることはできない。本稿では、超解像と高SN比を両立可能な、横波励起のモード変換縦波エバネッセント場に基づく超解像イメージング技術について紹介する。

■特集：CFRPに関する超音波溶着技術②
○ FRTPの超音波溶着と強度評価/(国研)宇宙航空研究開発機構/武田 真一
超音波溶着は金属だけでなく樹脂の溶着にも利用可能であり、異種材料の接合が必要とされるマルチマテリアル化された製品群への適用も現在大いに期待されている。本稿では、適用実績の少ないFRTPの超音波溶着について紹介する。

○炭素繊維強化エネルギダイレクタを用いた熱可塑性CFRPの超音波スポット融着接合技術/神戸市立工業高等専門学校/田邉 大貴
近年、一方向や織物などの連続した炭素繊維で強化された熱可塑性CFRPが次世代の輸送機器や産業機器に採用され始めている。本稿では、熱可塑性CFRPの超音波融着接合技術について、欧州諸国の研究事例を紹介し、著者らが取り組んでいる超音波融着接合の研究開発事例について紹介する。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○Pb（Ti, Zr）O3/Pb（Zr, Ti）O3における分極雰囲気の影響/熊本大学/小林 牧子・日高 蒔恵・平川 康平・中妻 啓
ゾルゲル複合体の分極時における分極雰囲気が与える影響をPZT/PZTを用いて調査した。その結果、雰囲気に関わらず正のコロナ放電による分極では酸素欠陥による変色が発生すること、高湿度下では分極エリアが小さくなることが判明した。また、高湿度大気下における分極では、圧電特性が大幅に低下し、特に負のコロナ放電において顕著であることが判明した。

○分極反転ScAlN薄膜／高音速AlN、w-BN基板上を伝搬する高次モードRSAWの結合係数K2増大/山梨大学/鈴木 雅視・髙野 佑成・垣尾 省司
ScAlN薄膜／高音速基板を用いたRSAW共振子の高性能化を目的として、２層分極反転多層構造ScAlN薄膜／AlN、BN基板上を伝搬する高次モードRSAWの理論的な検討、２層以上の分極反転構造での境界位置最適化による高次モードRSAWのさらなる高結合係数化について紹介する。

○交流分極した鉛系ペロブスカイト型単結晶の誘電・圧電特性/富山県立大学/孫 億琴・山下 洋八・唐木 智明
リラクサーPT系圧電単結晶交流分極の現状、原理、課題を紹介する。交流分極により誘電・圧電特性が30％以上向上した。ただし、過剰な交流電圧印加はスプリアス振動を誘起してしまう。

〔強力超音波の応用〕
○超音波によるマイクロカプセルの破壊/東京工業大学/杉田 直広
48MHz帯の超音波照射により、内部にガス気泡を含む中空マイクロカプセルを破壊することができる。本稿では、カプセル群の可視化手法を紹介し、カプセル群の数密度が破壊効率に与える影響を示す。

〔超音波基礎〕
○FDTD法の初歩/同志社大学/土屋 隆生
FDTD法による線形音波伝搬解析の初歩を紹介する。はじめに、スカラー型FDTD法とベクトル型FDTD法の違いについて紹介し、標準のFDTD法の高精度版であるCE-FDTD法を導入し、各種FDTD法の数値的な特性と計算機資源の関係などを示す。

〔超音波計測〕
○ピコ秒超音波法を用いたタングステンカーバイド単結晶・合金の弾性特性の評価法/大阪大学/長久保 白・木元 万聡・荻 博次
遷移金属化合物を用いた超硬合金の開発が進んでいるが、単体としての物性値は未解明の部分が多い。特に弾性定数は原子の本質的な結合力の強さを反映する上に硬度や強度とも相関がある重要な物性値だが、ナノスケールにおける計測が困難なため正確な計測が必要である。本稿では、ピコ秒超音波法を用いたWC粉末・合金に対する計測例について紹介する。

〔レーザー超音波〕
○レーザー生成空中超音波におけるターゲット材料と構造の影響/金沢工業大学/會澤 康治
非破壊・非接触検査では高強度の空中超音波源が求められる。本稿では、パルスレーザー照射により空中に放射されるパルス音波において、光吸収材の種類や構造が音波強度に及ぼす影響について調べた結果を紹介する。

〔医用超音波〕
○超音波三次元再構成における 2方向スキャンによる分解能向上/富士フイルムヘルスケア㈱/山川 恵介・竹島 啓純・田中 智彦
超音波装置を用いたカテーテル治療では、治療中のカテーテル位置や組織構造把握のための三次元画像の作成が必要である。従来の一次元アレイ探触子はスライス（矢状断面）方向の空間分解能が不十分であり、治療中の判断に影響する課題があった。そこで、スライス方向の空間分解能向上を目的として、アレイ探触子の位置を計測しながら互いに垂直な２方向に順次動かし、両方向の計測データを位置合わせ後、合成する２方向合成処理法を提案した。垂直関係にあたる２方向の計測データを位置合わせ後、合成する２方向合成処理法を提案した。ファントム評価により、表面からの深さ50mmでスライス方向の空間分解能3.3 mmとなり、下肢血管の判別基準である目標誤差5.0mm以下を達成した。以上から、提案法により、超音波ガイド下治療の位置推定精度を向上できる見込みを得た。

○超音波速度変化イメージング法の生体への適用条件の検討/大阪公立大学大学院/和田 健司・園田 華・南 裕貴・伊藤 祐輝・松山 哲也・岡本 晃一/TU技術研究所/松中 敏行
超音波加温を用いた超音波速度変化法を生体組織模擬試料やヒト前腕部に適用し、Bモード画像ペア間の時間差を適切に設定することにより、いずれも温度変化情報を反映した超音波速度変化画像を描出することに成功した。

○超音波照射によって海綿骨で発生する圧電信号の数値シミュレーション/明石工業高等専門学校/細川 篤
圧電FDTD法（時間領域差分法）を用いて、超音波照射によって海綿骨で発生する圧電信号の数値シミュレーションを行った。本稿では、骨梁配向が圧電信号に及ぼす影響について検討した結果を紹介する。

○超音波エコー信号の統計量による適応ビームフォーマの制御/富山大学/赤松 拓未・大村 眞朗・長岡 亮・長谷川 英之
医用超音波イメージングでは、画質向上のために最小分散（MV）ビームフォーマが研究開発されている。本稿では、受信した超音波エコー信号の統計的性質の違いに基づいてMVビームフォーミングにおける対角項負荷パラメータを決定する方法を提案し、ファントム実験により従来のMVビームフォーミングよりも良好な画質がえられることを紹介する。

○FDTDシミュレーションによる層構造がせん断波速度評価に与える影響の検証/千葉大学/山口 匡
筋肉のように多層構造を有した媒質におけるせん断波伝搬の詳細について、計算機シミュレーションによる再現検証を行い、組織構造がせん断波の伝搬速度評価に与える影響を確認した。

■特集：CFRPに関する超音波溶着技術①
○CFRTPの超音波溶着関連製品/精電舎電子工業㈱/関 篤揮
1961年に世界初となる超音波ウェルダーを発表し、以降国内外で10,000社を超える企業が当社装置を採用している。次世代材料の加工技術にも注力し、本稿では、CFRTPの溶着技術として当社の超音波ウェルダーを紹介する。

○超音波を用いた熱可塑性CFRPの連続溶着技術/㈱アドウェルズ/中居 誠也
低炭素社会の実現のため、航空機やドローン重量の低減に貢献する材料としてCFRTPの研究開発が活発化している。本稿では、リサイクル性、量産性に優れたCFRTPの普及に向けた、UDテープの超音波開繊含浸技術と溶着技術の開発について紹介する。

○CFRTP－CFRTP接合技術の開発/岐阜県産業技術総合センター/西垣 康広・仙石 倫章・鈴木 貴行・山田 孝弘
CFRTPを効率良く強固に接合する技術を開発することを目的として、超音波溶着したCFRTP接合品の引張せん断試験による接合強度、引張せん断試験後の破断面観察から接合状態の優劣を評価した結果を紹介する。

○熱可塑性CFRP製踏み台試作の二次加工における超音波の活用/兵庫県立工業技術センター/藤田 浩行
炭素繊維とナイロン繊維からなる複合糸で作製した織物を用いて、熱可塑性CFRP製の踏み台試作の二次加工に超音波を活用した。本稿では、熱溶着時の接合面や表面温度を計測することで、超音波溶着および切断の特徴について紹介する。

○CFRTPの超音波溶着部における接合強度評価/名古屋大学/後藤 圭太
超音波溶着によって作製したクロスプライCFRTP積層板の面内せん断強度、および面外引張強度について評価を行うことで、超音波溶着におけるフラットエネルギー伝導子の有効性について紹介する。

○超音波振動に起因する熱弾性効果による金属材料の発熱解析/秋田県立大学/伊藤 亮/秋田県産業労働部/荒川 亮/秋田工業高等専門学校/櫻田 陽/秋田県産業技術センター/森 英季/秋田大学/渋谷 嗣
超音波振動に起因する発熱の問題を取り上げ、超音波霧化ノズルのホーンの振動と発熱の関係を明らかにするため、数値シミュレーションおよび実験検証行った。また、ホーンの発熱を低減する形状について検討した。

○熱可塑性CFRPに対する超音波穿孔加工/筑波技術大学/後藤 啓光・明松 圭昭谷 貴幸新潟大学/平尾 篤利/東京大学/毛利 尚武
熱可塑性CFRPに対する加工手法として開発した超音穿孔加工について紹介する。この手法は、超音波振動によって発生する摩擦熱を利用し、熱可塑性樹脂を軟化させることによって炭素繊維の切断を抑制した状態での孔加工や締結を実現するものである。

○共振超音波スペクトロスコピー法を用いた炭素繊維の弾性定数の評価/東北大学/結城 秀麻・山本 剛
固体材料の共鳴振動現象を利用した超音波共鳴法により、力学的異方性を有する炭素繊維の弾性定数の評価を行った。振動実験による一方向CFRPの共振周波数と、固有値解析を用いた反復計算により求められた炭素繊維の弾性定数は文献値と調和的な値であった。

○樹脂成型ライン無人化に向けた超音波振動カッターと多軸ロボットによるバリ容認二次加工/日本省力機械㈱/田中 章夫・宮田 俊治
樹脂成型における低圧圧縮成形に対し、バリ発生を許容し超音波倣い加工を利用し、これを精密除去することを前提とする有効性を、低圧圧縮成形工程と超音波自己倣い加工の仕組み、有効性、また、将来展開として加工パス自動生成技術などを合わせて紹介する。

○銅板とアルミニウム箔の超音波接合における楕円振動と直線振動の接合プロセス比較/㈱LINK-US　塩澤 一樹・相賀 一人・佐藤 裕一郎
銅板とアルミニウム箔の超音波接合を行った。楕円振動と直線振動による比較を行った。その結果、消費エネルギーに顕著な差が見られた。楕円振動は直線振動よりも、小さい消費エネルギーで接合可能であることが示された。

○アルミ材へのリベット形状部品の超音波接合に関する研究/富山県産業技術研究開発センター/羽柴 利直・石黒 智明
本研究では、加振材として超音波加振が困難とされるリベット形状部品を取り上げ、超音波接合の適用の可能性について調査した。特殊な形状のホーンを試作し、アルミリベットの接合試験を行った結果、短時間の加振でも接合可となり、超音波接合の適用の可能性が示された。

■特集：医療における超音波技術の応用
○下部消化管の超音波検査/取手北相馬保健医療センター医師会病院/大石 武彦
体外式超音波装置による消化管の超音波検査は、年々普及が進んでいる。超音波検査は非侵襲的検査で、リアルタイム性と高い空間分解能による評価が可能なため、現在では消化管の腫瘍性疾患や炎症性疾患等の診断に広く用いられるが、検者依存性が高く、客観性に乏しい問題があり、これらの問題を解消するには、検者が超音波解剖を理解し、系統的な走査から得られた情報を疾患の病態を意識し解析することが重要となる。本稿では、下部消化管の超音波診断に必要な超音波解剖、走査法、代表的疾患の超音波像について紹介する。

○後方散乱特性を指標とした血液性状の高速超音波イメージングの基礎検討/富山大学/大村 眞朗
循環微小血栓の早期検出や血液性状のイメージング法の開発に向け、流路ファントムを用いた基礎実験を検討した。微小血栓を想定し、平均粒径が異なる粒子をベース溶液に加え、後方散乱係数の周波数依存性を解析した。クラッタの影響で減衰した低S/Nエコーにおいて、特異値分解フィルタを考慮した解析により、粒子サイズの違いをクラッタ信号の影響が低い状態と同等の精度で評価できる可能性を示唆した。

○経腹壁超音波検査による膵・胆道描出能向上のための戦略/佐久医療センター/比佐 岳史
経腹壁超音波検査において、膵・胆道は周囲の消化管ガスが一因となり全域を描出することが困難なことが多い。本稿では、膵臓、肝外胆管、胆嚢の描出能向上のための戦略について紹介する。

○微細超音波ドプラによる胎盤の超音波病理学的評価/聖マリアンナ医科大学/古谷 菜摘
これまで、胎盤実質を直接評価する方法は確立されていなかった。Superb MicrovascularImaging（SMI）を用いることにより、胎盤末梢の血管の描出まで可能となった。本稿では、その技術を用いて、胎盤病理所見を妊娠中に予測できる可能性を紹介する。

○産婦人科超音波検査におけるAI技術の応用と問題点/昭和大学/松岡 隆
近年注目されているdeep learningは超音波検査にも応用されている。しかし、他のモダリティと異なり、マニュアル操作で画像を取得する超音波検査でのAI活用には、まだまだ課題が多いと思われる。

■解説
〔ソノケミストリー〕
○ウルトラファインバブルによる超音波合成した金ナノ粒子の粒子径制御/名古屋大学/安田 啓司
高純度な金ナノ粒子を合成するために、キャッピング剤と還元剤の代わりにウルトラファインバブルを使って、テトラクロロ金酸水溶液に超音波を照射した。ウルトラファインバブルは金ナノ粒子の微小化と分散安定化に有効であった。

〔物性・評価〕
○光ヘテロダイン光熱変位法の構築と鉄汚染させたｎ型Siの非発光再結合マッピング/宮崎大学/原田 知季・森田 浩右・大山 博暉・原田 尚吾・碇 哲雄・福山 敦彦
非発光再結合の熱放出で生じた表面膨張を、サブnmオーダーで高感度測定できる光ヘテロダイン光熱変位法を構築した。鉄汚染させたn型Siのマッピング測定では汚染用に置いた鉄板の位置が明確に観測された。

■特集：国立研究開発法人 産業技術総合研究所における超音波技術の研究
○国立研究開発法人産業技術総合研究所における超音波計量標準の研究開発を振り返って/（国研）産業技術総合研究所/菊池 恒男
当所計量標準総合センターでは、国が整備すべき計量標準の開発・供給と利活用促進、計量標準の普及、計量標準に関連した計測技術の開発、法定計量業務の実施と人材の育成に取り組んでいる。一方、超音波の医用応用をはじめ、様々な超音波計測応用に不可欠な「超音波振動子出力校正」や「ハイドロホン受波感度校正」などの、超音波の国家計量標準についても2001年の産総研発足前後から研究開発を開始し、順次、「依頼試験」として標準供給を実施するに至った。そこで本稿では、産総研における超音波計量標準の研究開発当初からの流れを振り返る。

○1 kHz帯域のハイドロホン感度校正/（国研）産業技術総合研究所/吉岡 正裕
当所計量標準総合センターでは、医用超音波機器の性能、安全性評価のための、広帯域超音波音圧の精密計測に資するハイドロホン感度校正の技術開発と供給を行っている。本稿では、周波数範囲100 kHz ～ 1MHzの、相互校正法を用いた校正サービスを紹介する。

○気泡の音響信号を用いた気泡の発生量計測技術/（国研）産業技術総合研究所/内田 武吉
本稿では、円筒形キャビテーションセンサを用いた音響キャビテーションにより生じる気泡の音響信号の計測技術に関して紹介する。

○診断用広帯域超音波の瞬時音圧精密計測技術/（国研）産業技術総合研究所/千葉 裕介
超音波診断の安全性確保と診断装置の性能向上を両立するため、パルス状の広帯域超音波の瞬時音圧をより精密に得るための計測技術が必要とされている。そこで、ハイドロホン感度の周波数特性を考慮した計測法の有効性を検証した。

○構造体健全性診断のための超音波伝搬可視化法による定量的非破壊評価/（国研）産業技術総合研究所/山本 哲也・叶 嘉星・遠山 暢之
パルスレーザー励起による超音波伝搬可視化手法を用いた非破壊検査技術の開発を当所で行っている。本稿では、当該可視化技術・手法の優位な特徴に関して述べるとともに、著者がこれまで行ってきた２種類の欠陥位置推定に関して紹介する。

○水流量国家標準を用いた超音波流量計測技術の高度化/（国研）産業技術総合研究所/和田 守弘
本稿では、安定した流れ場を実現させた水流量の国家標準設備を概説し、当該設備を用いて超音波による流速分布計測手法において実現場への適用時に課題となる速度範囲の課題解決に向けた研究開発事例について紹介する。

○骨疼痛緩和超音波治療における骨表面温度計測指標/（国研）産業技術総合研究所/葭仲 潔・佐々木 明/東洋大学/高塚 信治・山内 康司
医療分野において、超音波は診断のみならず、治療にも積極的に応用が進んでおり、今後の展開が期待されている。我々は超音波骨疼痛緩和治療におけるエンドポイントの指標として骨の温度計測に着目し、その可能性について紹介する。

○不均質媒質における平均音速推定の信頼性評価/（国研）産業技術総合研究所/新田 尚隆
本研究では、音速情報の診断応用を目指し、不均質な音速分布を持つ組織モデルで計算された後方散乱波を用いて平均音速を推定し、不均質媒質における平均音速推定の信頼性を評価した。

○強力集束超音波治療における治療デバイス評価のための生体内温度上昇計測システムの開発/（国研）産業技術総合研究所/高木 亮
強力集束超音波治療において、施術前に簡便に治療デバイスの出力（生体内温度上昇）点検を行える計測システムを開発した。

○元素添加による窒化物圧電材料の開発/（国研）産業技術総合研究所/上原 雅人
スカンジウム添加による窒化アルミニウムの圧電性増大現象の発見以来、窒化物系圧電材料が注目されるようになった。本稿では、近年、我々が取り組んでいる窒化アルミニウムや窒化ガリウムへの元素添加効果について紹介する。

○ウルトラファインバブルの「今と未来」/（国研）産業技術総合研究所/安井 久一
ウルトラファインバブルは、洗浄、植物育成等で実用化が先行し、メカニズム解明が後から追っている。大学、研究所等で、洗浄等の詳細なメカニズム解明が俟たれる。

○ウルトラファインバブル（UFB）濃度が音響発光強度に与える影響/（国研）産業技術総合研究所/辻内 亨
本稿では、ウルトラファインバブル（UFB）濃度が音響発光（SL）強度に与える影響について紹介する。高振幅の条件でUFBを添加すると、純水時と比べてSL強度が高くなるUFB濃度が存在する。この理由について、Blake閾値を超えるほど高振幅の場合、クラスター化しない程度のUFB濃度の条件でUFBはある程度膨張することができ、高いSL強度につながったと考察できる。ゆえに、UFBはソノケミストリーにおいて核生成サイトを供給できるといえる。

■解説
〔超音波計測〕
○空中超音波計測のための-セラミック－空気コンポジット探触子の開発/東北大学/辻 俊宏・大志田 洋輝・熊谷 仁志・小原 良和・三原 毅
空気と圧電セラミックスの1-3コンポジットは空中超音波探触子に利用されている。本稿では、電極を兼ねる前面板が、音響的に薄い場合に発生する大振幅振動の有効性を検証した結果を紹介する。
〔強力超音波の応用〕
○超音波リアクターを利用した酸化ガリウムナノ粒子の室温合成/東北大学/林 大和・高野 裕希・山中 俊輝
超音波は、化学的効果と物理的効果の双方を利用できる特異な反応場である。本稿では、この特異でありながら誰にでも利用できる超音波を利用した、室温で酸化物を合成可能な画期的な超音波プロセスを紹介する。

○超解像技術を用いた気泡キャビテーション信号観測/群馬大学/江田 廉
本稿では、音波DDS実現に向け開発した超音波映像装置を用いた気泡キャビテーション観測法において、超解像技術の一つである構造化照明法を応用して高空間分解能観測する方法を紹介する。

○MHz帯を含む複数モード励振が可能な強力超音波振動子DPLUSの提案/東京大学/森田 剛
二重放物面反射を用いた強力超音波振動子を提案し、DPLUSと命名した。本稿では、数10kHzからMHz帯までの広い周波数帯域に複数共振モードを有するこの新しい振動子を用いた応用研究について紹介する。

〔圧電・超音波材料〕
○ロータス効果を用いた四ほう酸リチウム球状結晶の育成/山口大学/小松 隆一・灘友 滉・池村 康平・岡村 秀幸・麻川 明俊
デバイス形状での結晶成長が要望されている。その中で球状圧電（酸化物）結晶育成の報告はない。我々は球状結晶を融液に濡れない基板を開発し、その基板上で球状結晶育成に成功した。同時に単結晶化に必要な育成条件を見出すことができた。

〔医用超音波〕
○光音響とカルマンフィルタを用いた治療デバイス先端の位置検出/富士フイルムヘルスケア㈱/竹島 啓純・田中 智彦
超音波ガイド下血管カテーテル治療の普及が進んでいる。一方、治療器具の視認性改善が課題となっており、我々は光音響効果を用いた発信機による視認性改善技術を開発している。本稿では、特にカルマンフィルタによる器具先端位置の検出精度改善手法を紹介する。

○細胞核密度に着目したラット脳腫瘍組織の音響特性の検討/浜松医科大学/田村 和輝・三浦 克敏・山本 清二/Singapore Eye Research Institute/伊藤 一陽
音響特性の正確な計測は定量的超音波診断に重要である。本研究では脳腫瘍モデルであるラットの新鮮凍結切片を用いて腫瘍部と正常部の縦波伝搬音速を比較した。本稿では、腫瘍部と正常部は細胞核密度による音速の有意差を紹介する。

○音響放射圧を用いた眼圧測定の基礎検討/桐蔭横浜大学/佐野 元昭
空気圧を用いた眼圧測定は苦手の人も多い。そこで、空気圧の代わりに超音波による音響放射圧を用いて眼圧測定ができないか、基礎的な検討を行っている。本稿では、眼球の代わりとして水風船を用い、それを音響放射圧で押して圧を切った際に得られる減衰振動の振動数から、水風船の内圧を推定した結果について紹介する。

■特集：化学工場における超音波の関わり
○ゼオライトの水熱合成における超音波の影響/東京大学/伊與木 健太・陳 靖天・脇原 徹
ゼオライトは結晶性の無機多孔質材料であり、触媒や吸着材、イオン交換材として広く用いられている。その水熱合成時における超音波照射の影響を調べた。核生成、結晶成長のそれぞれへ影響を与えること、合成時に添加する有機物の取り込みやシラノール基形成の促進といった効果があることが示された。

○マイクロ波と超音波照射の併用による微粒化プロセス/兵庫県立大学/朝熊 裕介・柴谷 敦哉・韓 遥
ナノ粒子合成にマイクロ波の急速加熱の特徴を利用した場合、生成した粒子の周囲の気泡生成は避けらない。この気泡生成は突沸の引き金となるため、安定したマイクロ波照射プロセスのためには、気泡の成長を抑制する必要がある。今回、マイクロ波によるナノ粒子合成プロセスにおいて、過熱の防止、およびより微細な粒子の生成に向けて、超音波処理との併用プロセスを提案する。実験結果の一例から、超音波とマイクロ波を併用することによって、気泡径および粒子径が小さくなることを明らかにしている。最終的に、この併用の技術は、マイクロ波の熱効果を維持しつつその欠点を克服し、マイクロ波の産業応用に向けた革新的な方法として期待できる。

○高周波定在波場によるグリシン結晶径の制御/鹿児島大学/二井 晋
定在波場として音圧の腹と節が格子状に配列する空間中でグリシンの貧溶媒晶析を行い、種々の条件のもとで結晶化挙動を調べた。5.0 MHzの超音波照射下で得た粒子のモード径は、１波長の大きさとほぼ一致した。

○高圧ガス一液二相系への超音波照射によるナノテクの開発/福岡大学/三島 健司
高圧二酸化炭素を密閉したまま、高圧容器内で、二酸化炭素と水の相分離系に超音波を照射する装置を開発し、天然果の高濃度抽出、高濃度ナノバブル生成、リポソーム生成、マイクロカプセル生成を検討した。

○超音波の省エネルギー型乾燥への利用/京都大学/佐野 紀彰
超音波は物質移動速度を促進し、液体から微小液滴の放散（霧化）を起こすことができる。これらの効果は乾燥速度を上げ、そのエネルギーを低減する。これらの効果により超音波を用いた省エネルギー型の乾燥技術の開発が可能である。

■特集：産業界に貢献する超音波洗浄
○超音波のバリ取り洗浄技術とその進歩/㈱ブルー・スターR&D/柴野 佳英
バリ取り用超音波振動素子の内作に成功と、品質管理の徹底により、超音波バリ取りは新しい段階を迎えている。あらゆる精密加工、精密成型分野において、国内外に確実に広がり、バリ取りの自動化、コスト削減に活躍しており、最近の主な事例を紹介する。

○メガソニックバッチ超音波洗浄機、メガソニックシャワー洗浄機/オタリ㈱/橋本 芳樹
当社でリニューアルしたメガソニック（1 ～ 3 MHz）の超音波洗浄機シリーズの種類、特徴について紹介する。

○半導体パッケージの洗浄/荒川化学工業㈱/善福 和貴
半導体パッケージの銅リードフレーム洗浄について、その目的と水系、準水系洗浄剤で洗浄する場合の注意点、トラブル例を紹介する。

○低VOC高機能フラックス洗浄剤／リンス剤/化研テック㈱/佐藤 李奈
電子機器の小型化・高機能化に伴い信頼性の要求が高まる一方で、環境負荷低減のため化学物質に対する規制強化により洗浄剤の配合設計が制限されている。本稿では、これらの要求に対応した洗浄剤マイクロクリンECO-8100、および専用リンス剤マークレスECO-R81を紹介する。

■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査②
○時系列応答波形の変化量（差分値）を指標としたコンクリート構造物の内部欠陥評価/日本大学/池端 宏太・小林 義和・小田 憲一・中村 勝哉
衝撃弾性波法によって測定した時系列応答波形の差分から、コンクリート構造物の内部欠陥評価方法について、その評価原理と方法について解説し、実験的に検討した結果をまとめたものである。

○レーザー超音波可視化技術におけるスローネス評価に基づくCFRPの剥離検出/東京大学/齋藤 理・陳 偉堃・岡部 洋二
レーザー超音波可視化技術によるCFRP積層板の非破壊検査において、隣接する２点間の波形データに基づき、超音波ガイド波の２次元スローネス図を作成した結果、剥離上でA0モードのスローネスが増大し、剥離を検出可能なことが確認された。

○AEセンシングのプラント保守検査への適用可能性/埼玉工業大学/長谷 亜蘭
近年、センシング技術として再注目されているアコースティックエミッション（AE）計測について概説するとともに、AEセンシングを設備や機械の診断・評価にどのように活かすことができるかについて研究事例を交えながら紹介する。

○非破壊検査のための空中超音波フェーズドアレイによる波源走査法/日本大学/大隅 歩・清水 鏡介・伊藤 洋一
アレイを利用した高速かつ安定した空中超音波検査法の実現を目指している。本稿では、提案手法を実現させるための装置および計測方法、並びに本手法の応用例として金属薄板内の擬似減肉欠陥のイメージングについて紹介する。

○スパースモデリングに基づく波源同定/東京工業大学/廣瀬 壮一
高速走査させる波源として空中超音波フェーズド面外波動の波源同定問題に対してスパースモデリングによる逆解析手法を提案した。本稿では、波源は物体力とき裂面での変位不連続で、波源周辺のいくつかの変位から物体力とモーメントテンソルを推定できることをシミュレーションによって紹介する。

■解説
〔超音波デバイス〕
○鋭い指向性を持つ空中強力超音波源/日本大学/三浦 光
空中超音波センサは小型でありながら、強力な音波を発生することが求められている。本稿では、BLT径の一様棒の一部に溝加工を施すことで、振動板面の同一方向に大きな振幅を得て、小型でありながら遠方にて高音圧の音波が得られることを紹介する。

〔非破壊検査〕
○回転トランスの高アイソレーション化/三菱電機㈱/西村 拓真/菱電湘南エレクトロニクス㈱/西川 智英
鉄表面の傷の有無を検査する超音波探傷装置には複数のチャネルを有する回転トランスと呼ばれる非接触給電部がある。本稿では、検査精度向上を目的とした回転トランスの高アイソレーション化に向けた検討結果を紹介する。

〔光と超音波〕
○移動線状熱源光熱放射法によるコンクリート試料の非破壊検査/東北学院大学/星宮 務・遠藤 春男
レーザー光を固体試料表面に線状に収束して生成した熱源を一定速度で走行させ、それに伴う試料表面の温度を時間波形として取り込み解析する手法により、試料の内部欠陥に関する情報を得ようと試みた。

○パルスレーザー誘起による強力空中超音波パルスの連続発生/金沢工業大学/會澤 康治
パルスレーザー誘起による空中超音波パルスの連続発生を目的として、透明チューブ内を流れる黒色インクにパルスレーザーを照射した際、透明チューブ外の空気中に放射される超音波パルスをマイクロホンで測定した。

■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/㈲超音波材料診断研究所/川嶋 紘一郎/インサイト㈱/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㈱/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㈱/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㈱/長谷 俊彦/㈱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㈱/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。

■特集：強力超音波の“温故知新”
○東京工業大学精密工学研究所における強力超音波研究/東京工業大学/中村 健太郎
国内外における強力超音波の進化について顧みつつ、当学精密工学研究所（現在は未来産業技術研究所）における強力超音波研究の70年余にわたる技術的変遷について纏めた。精密工学研究所は、2015年の当学の改組により未来産業技術研究所として生まれ変わった。人員が大幅に増えより広範な研究が行える体制となった。この新体制の下で、今後もパワー超音波技術の開発・活用に邁進していく。

○超音波振動砥粒加工の温故知新/一関工業高等専門学校/原 圭祐/長岡技術科学大学/磯部 浩已
スマートフォンなどのデバイスには、ガラスなどの脆性材料が多く使われている。これらは超音波砥粒加工により、縁取り加工、穿孔加工がなされており、現在のものづくりには欠かせない技術となっている。本稿では、超音波砥粒加工技術の黎明期からその進化を振り返り、超音波スピンドルの登場、そして筆者らの最新研究事例までを紹介する。

○超音波振動切削の70年/日本工業大学/神 雅彦
超音波振動切削法が創案されてから70年になる。この切削法は隈部淳一郎博士により創案された日本発の技術である。本稿では、この切削法の創案当時の状況や加工原理、および実用的な工作機械への発展の経緯などに関して当時を振り返って紹介する。それを踏まえて、現在までの状況と発展の経緯について述べる。温故知新いわく、この技術の今後の展開を考える上で参考になればと考える。

○超音波洗浄の温故知新/㈱カイジョー/副島 潤一郎
超音波洗浄機器の販売が始まったのは1950年代のこと。それから60年余の間、様々な企業や研究機関が多くの研究を積み重ね、その年代ごとに技術的潮流に対応した優れた超音波洗浄機器を生み出してきた。本稿では、当社の超音波洗浄機器も含め、国内外の超音波洗浄機器の歩みを振り返ることで、現状の課題と展望について紹介する。

○集束超音波振動子の温故知新/東京工業大学/田原 麻梨江
本稿では、集束超音波振動子を用いた応用技術に着目した。特に、数十MHz ～数百MHzの高周波で駆動する集束超音波を用いた超音波顕微鏡や生体組織診断への応用に着目して、国内の技術について調査し、その要点を紹介する。

■解説
〔超音波基礎〕
○流体中の固体層を透過する弾性波のローレンツ共鳴とファノ共鳴/北海道大学/水野 誠司
本稿では、流体中の固体層からなる簡単なフォノニック系における弾性波の透過スペクトルに見られるローレンツ共鳴とファノ共鳴について、それらのプロファイルの解析解（既知の物質パラメータの関数）に基づいて紹介する。

〔強力超音波の応用〕
○高圧力下での超音波照射が開く新技術/福岡大学/三島 健司
一般的に、高圧の液体溶媒に超音波を照射するとキャビテーションは発生しにくいが、高圧二酸化炭素中では、キャビテーションが発生しやすい。これらの理由から、高圧力下での超音波照射技術は医療・医薬・化粧品・食品などの分野への利用が期待されている。本稿では、高圧二酸化炭素と超音波照射を組み合わせた高圧力下での超音波照射技術とその応用例について紹介する。

〔ソノケミストリー〕
○超音波を用いた温度応答性コポリマーの応答特性の制御/東北大学/久保 正樹
ポリマーを含む溶液に超音波を照射すると、ポリマーの分解が進行する。本稿では、超音波を用いて温度応答性コポリマーを分解し、分子量ならびに温度応答性などのコポリマー特性の制御を試みた事例を紹介する。

○超音波を利用した蛋白質アミロイド凝集誘導装置HANABI/大阪大学/中島 吉太郎・山口 圭一・荻 博次・後藤 祐児
アミロイド線維は蛋白質の凝集体であり、その形成過程は未解明のことが多く残る。本稿では、アミロイド線維形成反応を超音波により制御可能な装置と超音波照射がアミロイド線維形成にもたらす効果について紹介する。

○超音波照射と塩化カルシウムを用いたモノエタノールアミン溶液からのCO2ガスの低温脱離およびその脱離機構/秋田大学/大川 浩一・藤原 達央・北村 優弥・加藤 貴宏・菅原 勝康
火力発電所などから排出される二酸化炭素を回収し、地下に貯留するCCS技術が注目されている。本研究は、モノエタノールアミンを用いて回収した二酸化炭素を超音波にて低温で脱離することを検討するとともに、その脱離機構について考察した。

〔海洋・水中音響〕
○OFDM音響通信における非線形歪みに頑強なサブキャリアの設計/筑波大学/田島 和真・水谷 孝一・若槻 尚斗・海老原 格
今後の使用が期待されているパラメトリックスピーカを用いた音響通信の実現に向けて、パラメトリックスピーカの非線形性を考慮した奇数配置のサブキャリア配置を持つ「奇数comb OFDM」を提案し、通信品質の評価を行った。実験の結果、非線形性に対策をしないOFDMと比較して、提案法である奇数comb OFDMはOSNRがおよそ12dBの向上がみられ、サブキャリア配置により通信品質が改善されることを確認した。さらに、本提案通信方式でパラメトリックスピーカの指向性保ちながら、送受信機間距離1.5 ～2.0 m（水平距離0.5 m）において伝送速度3.8 kbpsの高品質な通信を達成した。

○大陸傾斜形状の変化深度とサウンドチャンネル軸深度の関係が海盆における音波伝搬に及ぼす影響/三陽精工㈱/鶴ヶ谷 芳昭
東シナ海の大陸棚から琉球海弧に至る海域において、海洋環境は大陸棚の浅海域から、深度200 mの大陸棚縁、大陸傾斜を経て、深度約2,000 mの琉球舟状海盆までと大きく変化する。音波伝搬を考えた場合、大陸棚では浅海海域におけるダクト伝搬、大陸棚縁を出た音波は大陸傾斜に沿って伝搬する。そして、大陸傾斜形状に変化がない場合、海盆領域では海底反射と屈折による伝搬を形成する。ところが、海底傾斜形状が変化すると海盆領域での音波伝搬は変化し、サウンドチャンネル軸（SC-axis）深度を中心とした伝搬形態となる。大陸傾斜の形状変化が１点であると仮定する。変化点深度がSC-axis深度付近の場合は海盆領域における伝搬はSC-axis深度を中心とした伝搬形態となる。しかし、変化点がSC-axis深度から離れると大陸傾斜が変化しない場合の海底反射･屈折による伝搬に移行してゆく。また、大陸傾斜に海台が存在した場合、海台による海底反射によってSC-axisを中心とした伝搬を生じると共に海底方向への音場の広がりを生ずる。つまり、海盆領域の音波伝搬に大陸傾斜の形状が多きく寄与する。したがって、実際の音波伝搬の解析には大陸傾斜の形状、さらに、垂直音速構造の変化を含めて検討する必要がある。

○水中音響通信の高速化　600 kbps×kmを達成/（国研）海洋研究開発機構/志村　拓哉・樹田　行弘・出口　充康・渡邊　佳孝
著者らは、水中の音響通信の高速化に関する研究を行っているが、そのスピンオフ成果として、有人潜水船しんかい6500などの深海探査機に搭載する高速音響通信装置を開発し、通信速度×距離の指標で600 kbps×kmを突破した。

〔超音波デバイス〕
○無線QCM粘弾性計測によるBNC上の蛋白質補足時の親和性向上機構の解明/大阪大学/野井 健太郎・荻 博次
バイオセンサの高感度化に寄与しているナノカプセルとターゲットタンパク質である抗体との高い親和性の詳細な機構を、独自で開発した２種類の無線無電極QCM測定と、解析から明らかにした。

〔非破壊検査〕
○PbTiO3/Pb（Zr, Ti）O3の高温下における超音波特性/熊本大学/小林 牧子・平川 康平・神林 尚樹
カプラントおよびバッキング不要なゾルゲル複合体よる超音波トランスデューサは高温超音波測定において有望であり、特にチタン酸鉛（PT）粉体ならびにPZTゾルゲル溶液を組み合わせたPT/PZTは感度もよく、耐熱性が高い組み合わせである。PT/PZT膜を自動スプレー装置により厚さ3 mmのチタン基板上に作製したところ、基板温度400度までは安定した感度を示し、その後感度は急落するものの、PTのキュリー点より上である600 ℃においても明瞭な超音波エコーの測定に成功した。

〔医用超音波〕
○強力集束超音波加熱治療法における開口分割照射/東北大学/吉澤 晋
強力集束超音波（HIFU）を用いた治療では、患部に集束した超音波を連続照射することで、非侵襲にがんなどを熱凝固させて治療する。国内では2008年に前立腺肥大に対するHIFU治療が保険診療として認可されており、最近では2019年に薬剤難治性本態性振戦、2020年に薬剤難治性パーキンソン病のHIFU治療に対して保険適用が開始されている。それ以外にもHIFUによる加熱凝固治療として、前立腺がん、乳がん、肝がん、膵がんなどの治療が実施されている。本稿では、HIFU治療の展開について紹介する。

○素子間の直達波を利用した超音波フレキシブルプローブの形状推定方法の検討/熊本大学/田邉 将之
フレキシブルアレイプローブでイメージングを行うためには、プローブ自身の形状を知る必要がある。本稿では、プローブの素子から発せられる直達波を受信し、そのTimeof Flightからプローブの形状を推定する手法を紹介する。

■特集：医療で拡がりをみせる超音波技術2
○徳島県における胎児超音波スクリーニング向上のための取り組み/徳島大学病院/吉本 夏実・加地 剛・祖川 英至・吉田 あつ子・米谷 直人・苛原 稔・岩佐 武
徳島県では乳児死亡の減少を目的に、胎児超音波スクリーニングの向上に取り組んでいる。本稿では、当院に開設された、胎児超音波精密スクリーニング外来の現状について検討したので紹介する。

○超音波による細胞パターニング技術/同志社大学/小山 大介
超音波振動を用いることによって培養細胞を任意の位置に配置、増殖させる細胞パターニング技術を紹介する。振動モードを切り替えることにより、今後再生医療分野への応用が期待される。

○パッチ型振動子を用いた抗感染システムの開発/（国研）産業技術総合研究所 新田 尚隆
本研究では、臨床現場で使い易い抗感染システムの開発を目指し、皮膚に貼り付け可能なパッチ型振動子と酸化チタン粒子を併用するシステムを検討した。

○超音波照射下での海綿骨における圧電信号の実験的観測/明石工業高等専門学校/細川 篤
海綿骨試料を圧電素子として用いた「圧電セル」を用いて、超音波照射によって海綿骨で生じる圧電信号の実験的観測を行った。本稿では、骨梁配向が圧電信号に及ぼす影響について検討した結果を紹介する。

■特集：交通分野における超音波技術の応用
○超音波センサアレイシステムにおける送信縦アレイの指向性/名古屋大学/山里 敬也/日本特殊陶業㈱/辻井 明日香・笠島 崇/三重大学/羽多野 裕之
筆者等が検討している低速移動体向けの超音波センサアレイシステム、とりわけ送信縦アレイについて紹介する。本システムは検出平面に対し、送信アレイを垂直に配置している。このため、一回の照射で検出平面をくまなくカバーできる。

■解説
〔非破壊検査〕
○圧電横効果振動を用いた薄い板状試料の超音波位相イメージング/秋田大学/今野 和彦
板状圧電振動子の圧電横効果による振動の弾性的結合で生じた厚み振動が一様な速度・位相特性を持つことを示した。これを利用した金属片の位相イメージングを行い、横効果の非共振で駆動しても明瞭な画像が得られた。

〔空中超音波〕
○FDTD法における移動音源の表現/同志社大学/土屋 隆生
二次元FDTD法への移動音源の実装を紹介する。駆動するグリッド点を移動する直接法と、経路上のインパルス応答を切り替える畳み込み法を提案した。両手法ともドップラー効果を組み入れた移動音源を精度良く表現できた。

〔超音波モーター〕
○四脚型ステータ振動子による超音波リニアモータ/東京大学/森田 剛・田上 裕太郎
４脚構造を導入した構造によってL1モードとB12モードを利用することで、小型で高出力な超音波リニアモータを提案した。ステータのサイズは20×17×6.7 mm3で490mNの最大出力を得た。

〔超音波デバイス〕
○ガラス板／液体層／128度回転Ｙ板Ｘ伝搬LiNbO3構造における弾性波伝搬特性の解析と検証/静岡大学/近藤 淳・寺川 陽太
ガラス板／液体層／128度回転Ｙ板Ｘ伝搬LiNbO3構造を利用すると、ガラス板上で液滴搬送や計測が可能なデジタル式微小流体システム（DMFS）が実現できる。３層構造からなるDMFSの最適化には、ガラス板を伝搬する弾性波であるLamb波を知る必要がある。本稿では、Rayleigh-Lambの式を用いた解析と実験結果の比較により、Lamb波の推定を行った結果について紹介する。

○異種材料接合構造を用いた弾性表面波高調波の強勢励振/山梨大学/垣尾 省司・浅川 詩織・鈴木 雅視/早稲田大学/手塚 彩水・水野 潤
弾性表面波素子の高周波化を目的として、LiTaO3と水晶の異種材料接合構造を用いて漏洩弾性表面波の三次高調波を強勢励振させる手法を提案し、その共振特性の電極メタラーゼーション比依存性を理論的、実験的に検討した結果について紹介する。

○二層構造厚み滑り振動子の最適基板方位の選択法/東北大学/大橋 雄二・大和田 悠介・横田 有為・吉川 彰/㈱XMAT/面 政也
二層構造厚み滑り振動子の設計における適切な基板方位を選択するために、単層振動子の共振周波数温度特性を２次関数近似したときの２次温度係数ａと１次温度係数ｂの関係から求める手法を提案し、実験的に実証した。

○磁気弾性体を用いた二次元フォノニック結晶界面における界面弾性波の外部印加磁場による制御/北海道大学/田中 之博
従来の二次元フォノニック結晶と磁気弾性体からなるフォノニック結晶を結合させた系の接合面を伝播する界面弾性波の伝播特性について報告する。界面弾性波の分散関係は、外部磁場の大きさと方向に依存して変調される。

○LiTaO3薄板を用いた多層膜構造strip型高周波厚みすべり共振子/東北大学/門田 道雄・石井 良美・田中 秀治
厚さ2μmのX-LiTaO 3薄板と音響多層膜を用いたストリップ型厚みすべり共振子を作製し、周波数1 GHz、BW 6.7%、インピーダンス比62 dB、および優れたTCF（fsで－17 ppm/o）を得た。

〔超音波センサ〕
○撓み振動と厚み振動の共在するダイアフラム型PZT振動子の受信特性/東京都立大学/鈴木 雅俊・田川 憲男
pMUTの受信感度を向上させ、かつ短パルス受信が可能な広帯域性を持たせるためには、厚み振動の利用が効果的である。本稿では、PZT層と支持層の厚みを変えて撓み振動と厚み振動の共在割合を制御し、受信波形の特性を解析した。

〔超音波計測〕
○外部重畳音波による熱音響システムの共鳴モード制御/同志社大学/平松 康斗・渡辺 好章
熱と音波のエネルギー変換現象である熱音響現象について、現象発生に重要となる境界層と位相に着目し紹介する。また、その一例として熱音響システムに外部音波重畳手法を用いたモード制御についても紹介する。

〔物性・評価〕
○RFマグネトロンスパッタ法によるｃ軸配向CrAlN膜の形成と圧電特性評価/山梨大学/鈴木 雅視・髙野 佑成・垣尾 省司
理論的には圧電性増幅が実証されているCrAlN膜をスパッタ法により形成・実験的評価を行った。本稿では、Crドープが結晶配向性や結晶構造に及ぼす影響、１～３%程度の低Cr濃度ドープにおける電気機械結合係数kt2の増幅について紹介する。

○角度分解偏光ラマン分光と多変量曲線分解/島根大学/塚田 真也
角度分解偏光ラマン分光では、光の偏光面を回転させて大量のスペクトルを取得する。そして、多変量曲線分解でデータの質を落とさずに効率よく解析できる。本稿では、これらの実験・解析が強誘電体の評価に有効であることを紹介する。

〔圧電・超音波材料〕
○ScAlNとPbTiO3エピタキシャル薄膜を用いた高効率超音波トランスデューサの現状/早稲田大学/岩田 直也・柳谷 隆彦
超音波トランスデューサには、多結晶のPZT（Pb（Zr,Ti）O3）セラミックスがその大きな圧電性（電気機械結合係数）から、これまで広く使われてきた。しかし最大電圧印加時の高振動駆動では、圧電性は飽和していき、むしろ単結晶のLiNbO 3などの方が、振動速度を稼げることがわかってきている。超音波診断装置用数MHz帯の超音波プローブでは、多結晶セラミックスからPMN-PT（Pb（Mg 1/3Nb2/3）O3-PbTiO3）板に置き換わっている。しかし数十MHz以上の領域では未だ、多結晶ZnO薄膜やPZTセラミックス薄片およびPVDF（PolyVinylideneDi Fluoride）の貼り付けによるトランスデューサが使われている。この領域においても単結晶を使った方が、耐電力性の観点からも有利であることは間違いない。これまでMBE（分子線エピタキシ）法やCVD（化学気相成長）法がメインであったエピタキシャル成長技術は、ここ10年ほど産業化に有利なスパッタ法にまで拡張されており、いよいよ数十MHz領域に単結晶化の波が迫りつつある。本稿では、スパッタエピタキシによる単結晶圧電薄膜を用いたトランスデューサについて、実際の性能を紹介しながら紹介する。