超音波テクノ 発売日・バックナンバー

■特集：超音波技術の継承
○超音波モータと同様な原理で動く手作りおもちゃ「ギリギリガリガリ」/東京工業大学/中村 健太郎
棒のたわみ振動による超音波モータはカメラ自動焦点合わせなどで商用化実績がある。この超音波モータに似た原理により回転するおもちゃを紹介する。構造と作り方、動作原理、科学教育への適用について述べる。

○指導員研修のための超音波を応用した教材基板の開発/職業能力開発総合大学校/五十嵐 茂
電気・電子系職業訓練指導員向けに、超音波応用技術や電子回路技術のスキルアップを目的とした、超音波を搬送波とした送受信基板と、ドップラー効果を応用した速度計測基板の教材を開発した。

○医用工学実験：超音波診断装置の原理/桐蔭横浜大学/竹内 真一
当研究室が所属する臨床工学科は、病院などで人工心肺装置、透析装置、人工呼吸器等を操作したり、病院内の医用工学機器の維持管理を担う臨床工学技士の養成を主な目的とする。本稿では、臨床工学科２年次後期に開設されている医用工学実験Ⅰと称する学生実験の授業の一テーマにおいて筆者が担当している実験テーマである「超音波診断装置の原理」について紹介する。

○超音波科学館がめざす社会貢献/本多電子㈱/仲平 竹春
当社内で運営している超音波の可能性を探る情報発信基地超音波科学館。開設理念・展示内容の紹介・利用方法について紹介する。

■特集：超音波計測技術
○広帯域雑音を用いたキャビテーション発生量の定量計測技術/（国研）産業技術総合研究所/内田 武吉
気泡から発生する音響的な信号を用いたキャビテーション発生量の計測技術の開発を行っている。ソノケミルミネッセンスの発光強度を用いて広帯域雑音を評価した結果、両者の間に正の相関があることが確認できた。

○超音波顕微鏡による生体試料の音響特性の解析方法の検討/東北大学/荒川 元孝・森 翔平・金井 浩・堀江 みき・西條 芳文/富山大学/長岡 亮/本多電子㈱/小林 和人
超音波顕微鏡による生体試料の音響特性の解析方法について検討した。本稿では、新たに提案する手法により、試料内の多重反射波や散乱波の影響を低減でき、試料内の平均的な音速や厚さがロバストに得られることを示した。

○ピエゾセンサによる落石・がけ崩れ計測技術/秋田県立大学/下井 信浩・クアドラ カルロス・間所 洋和
間伐材を有効利用した計測柵を製作し、ピエゾセンサを用いた落石やがけ崩れの発生を予知する自律型計測システムを考案した。実装試験における耐荷重や球体の落下試験により計測システムの有効性を検討した。

○Sénarmont法による超音波の音圧測定の一方法/秋田大学/今野 和彦
音場を乱さずにガラス試料中で4 MHzの超音波パルス波の音圧を測定する方法について述べている。超音波可視化用のストロボ光弾性法システムにSénarmont法を導入し、縦波超音波音圧の測定を試み、振動速度から測定する方法との比較から、両者が数％以内で一致することを述べている。

○振動速度情報を用いた薄い板状試料の超音波イメージング/秋田大学/今野 和彦
圧電振動子を定電圧かつ共振周期を持つ矩形波電圧駆動により残留振動を抑制し、振動子面上に置いたエッチングされた金属薄板の振動速度の時間差イメージングを行った。この結果、数十μmレベルの厚さの差がイメージできた。

■特集：レーザー超音波の革新性
○レーザー超音波法による加熱材料の温度プロファイリング/長岡技術科学大学/井原 郁夫
工学工業の諸分野において、高温物体の温度を非破壊、非接触、リアルタイムかつ定量的に知りたいというニーズは多い。本稿では、レーザー超音波法を用いたパルスエコー計測に基づく加熱物体の温度計測手法についていくつかの事例を交えて概説する。

○レーザー超音波可視化探傷で検査の効率化を促進/つくばテクノロジー㈱/高坪 純治・王 波・劉 小軍・鈴木 修一・齊藤 典生
レーザー超音波可視化検査装置は面方向の検査を得意とし、これまで検査が難しかった、曲面複雑形状部や接着接合面を効率的に検査できる。本装置を、曲面部や溶接部および接着接合面の検査に適用した事例を紹介する。

○レーザー超音波リモートセンシングによる構造物検査/（公財）レーザー技術総合研究所　倉橋 慎理・オレグ コチャエフ・島田 義則
レーザーを用いた遠隔・非接触な構造物検査技術の開発を行っている。本稿では、レーザーを用いたコンクリートひび割れ深さの計測技術、鋼板厚み計測技術、コンクリート内部欠陥計測技術に関して紹介する。

■解説
〔光と超音波〕
○液晶等方相における並進配向結合定数に対する非液晶添加物効果の再検討/名古屋大学/松岡 辰郎・花井 航・山口 毅
改良したヘテロダイン動的光散乱法およびずりインピーダンス法等の並進配向結合定数Ｒの測定法を詳説し、これらを用いて液晶等方相におけるＲに対する非液晶添加物の影響を再検討した結果を紹介する。

〔圧電・超音波材料〕
○スパッタ成膜中にSc金属から発生する高速負イオンがScAlN薄膜の圧電性に及ぼす影響
本稿では、次世代弾性波デバイスへの応用が期待されるScAlN薄膜のスパッタ成膜について述べる。薄膜材料となるSc金属に含まれる酸素や炭素の不純物が、成膜中に負イオンとなって高速で基板に照射されることが判り、圧電性の劣化に繋がることを示した。
名古屋工業大学/高柳 真司/早稲田大学/柳谷 隆彦

〔超音波センサ〕
○周波数変化型加速度センサの電気的等価回路考察/石巻専修大学/佐々木 慶文・菅原 澄夫
圧電的に駆動された周波数変化型の加速度センサの電気的等価回路表示を行い、軸力を考慮した共振周波数および等価回路定数について有限要素法に基づく解析値と試作センサによる実測値を比較検討し、その有用性を明らかにした。

〔超音波デバイス〕
○FDTD法による皮下近傍を想定したせん断波の伝搬シミュレーション/東京工業大学/田原 麻梨江
皮膚下近傍を10μm以下の分解能で可視化するOCTを用いた弾性評価技術が発展しつつある。本稿では、せん断波伝搬解析手法の確立を目的とし、ナビエ・ストークスの理論とFDTD法を用いたせん断波の伝搬解析法を紹介する。

〔物性評価〕
○圧電体の共振を用いた金属ナノ薄膜の形態評価法/大阪大学/中村 暢伴
ねじり波やSH板波の高次モードは「カットオフ板厚」と呼ばれる板厚（肉厚）よりも薄い部分では伝ぱすることができず、モード変換や全反射を生じる。これらの現象の詳細と減肉検査への適用性について紹介する。

〔非破壊検査〕
○Laser SpeckleのためのUV光を用いた鏡面測定/首都大学東京/渡部 泰明・馬 昀
Laser Speckle法は圧電デバイス表面を可視化する方法であり、携帯機器の高周波化に伴いデバイス素子表面を鏡面に仕上げる方法が主に用いられている。本稿では、UVレーザーを用いてLaser Speckle法が適用できるかについて考察を行った。

■連載
○超音波接合の基礎とその応用　第２回
超音波の発生、測定方法および振動系の設計（前編）/ソノヤラボ㈱/園家 啓嗣

■研究室紹介
○鹿児島大学 化学生命・化学工学専攻 化学工学コース 二井研究室/鹿児島大学/二井 晋

■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査
○レーザー超音波によるAM造形物の非破壊評価技術の開発/（国研）産業技術総合研究所/佐藤 治道・佐藤 直子・小木曽久人
レーザー超音波法を用いたAM造形物の欠陥評価技術は、非破壊で欠陥検出や欠陥構造の解析ができるだけでなく、造形中に欠陥を検出するインプロセス非破壊検査技術として有望な手法と考えている。本稿では、その開発について言及し、その可能性を紹介する。

○架空送電設備の鋼管内面腐食に対するガイド波の適用事例/（一財）電力中央研究所/福冨 広幸・大石 祐嗣
架空送電設備の鋼管鉄塔における腐食は環境や不めっきに関連して発生する。鋼管内部の腐食は内視鏡による点検が実施されているが、多大な費用と時間を要している。本研究では磁歪センサに用い、ねじりモードのガイド波による広域スクリーニングの有効性を調査することを目的とする。軸対称ねじりモードのガイド波により、鋼管における局所的な内面の腐食減肉を検知できることを確認し、実機での実証実験を実施した。

○Ｌ字型CFRP中を伝搬する超音波の三次元シミュレーション/群馬大学/前原 佑・斎藤 隆泰
Ｌ 字型CFRPの超音波非破壊検査を行う場合、CFRPの音響異方性が原因で、屈曲部分に存在する欠陥からの散乱波は複雑なものとなる。本稿では、有限要素法を用いて、屈曲部分周辺の超音波の伝搬挙動を紹介する。

○核破砕中性子源の水銀ターゲット容器溶接部に対する超音波検査技術/日本原子力研究開発機構/涌井　隆・若井 栄一・直江　崇・粉川 広行・羽賀 勝洋・高田　弘/インサイト㈱/新宅 洋平・李　太玉/金属技研㈱/鹿又 研一
J-PARCの核破砕中性子源の水銀ターゲット容器は、多重薄肉の溶接構造物である。本機器の溶接検査において、水浸超音波探傷法やFMC/TFM機能を有するフェーズドアレイ超音波探傷法が有用であることを確認した。

○超音波伝播可視化によるCFRP板の剥離検査/（国研）物質・材料研究機構/草野 正大・山脇 寿・渡邊 誠
レーザ照射による超音波励起は材料形状に影響されにくく、複雑形状部材の検査に適する。本稿では、この超音波伝播可視化技術の方法と原理について解説し、CFRPサンプルに存在する模擬欠陥の探傷事例を紹介する。

○固体材料組織の非線形挙動に関する超音波周波数応答解析/FUT研究所/福原 熙明
固体材料の微視組織変化であるクリープ損傷は、線形システム理論を適用して周波数応答解析し超音波減衰によって生じる超音波伝搬エネルギー損失よって評価することが可能である。その際、減衰のみでなく音速変化も伴い、それらの結果として波形の変化が起っていた。クリープ損傷の機構（時系列的には転位密度の増加による加工硬化、ミクロボイドの発生、増加、成長、密度の減少、ミクロきれつ発生、成長、破断）に依存した損傷組織によるエコー波形の変化（波形の前後へのずれ、大きさの変化、波形の変化）を、弾性率の変化に起因する位相あるいは位相勾配の非線形性によるものとし、これを非線形指数の導入によって、組織変化の周波数応答解析による波形変化のシミュレーションによって実測波形と比較し、議論した。

○超音波探傷試験のためのFEM大規模・高速シミュレータの開発/伊藤忠テクノソリューションズ㈱/池上 泰史・猿橋 正之
当社では、ソルバに高精度な解析手法である有限要素法を採用し、独自のアルゴリズムにより、これまで不可能であった数10億要素規模の超音波伝搬解析をクラスタPCやGPU上で高速に実行できるシミュレータを開発した。本稿では、当社の超音波探傷試験のためのFEM大規模・高速シミュレータ開発におけるハイブリッド法解析、複数GPUによる大規模高速解析、複数Job同時実行解析等の取り組みについて紹介する。

○船体へのフジツボ付着検知技術の検討/（国研）海上・港湾・航空技術研究所/藤本 修平
船体への海洋生物付着防止の基礎として、船内からの超音波計測により船体外面へのフジツボ付着を検知する手法について検討した。実際にフジツボを付着させた試験片を計測し、実現可能性を示唆する結果を得た。

○石油・ガス探査と生産のための超音波坑壁画層検層技術の進歩/シュルンベルジェ㈱/堀 宏・遠藤 健治・梶川 陽
本稿では、粒子フィルタをUTに応用し、１測点の欠陥エコーから空洞欠陥の位置と大きさを推定する方法を紹介することで、開閉口するき裂からの散乱波のシミュレーションとアレイ映像化への応用について紹介する。

○超音波パルスエコー波形を用いた粒子フィルタによる欠陥の位置と大きさの同定/愛媛大学/中畑 和之
数値シミュレーションに実際の計測値をマージしながら、モデルの精度を向上させるデータ同化手法の一つに粒子フィルタがある。本稿では、粒子フィルタを超音波探傷試験に応用し、１測点の欠陥エコーから空洞欠陥の位置と大きさを推定する方法を紹介する。

○カットオフ周波数を利用した残存肉厚測定/名古屋工業大学/藤井 祐貴・大竹 永晃・伊藤 智啓
円管を周方向に伝播するラム波のカットオフ周波数から、減肉部の残存肉厚を推定する測定法を紹介する。本測定手法では欠陥の広がり角と減肉の数の影響を受けず、管壁の2/3程度までの残存肉厚を推定できた。

■解説
〔超音波基礎〕
○縞状壁面をもつクント管内音響流の有限要素解析/成蹊大学/和田 有司・弓削 康平
コルク粉などを散布した音響管内に定在波を励起すると、粉体が縞模様として整列する現象が知られている。この問題について有限要素法を用いて人為的な屈曲をもつ管内の音響流を求めることでメカニズムの解明を行う。

〔非破壊検査〕
○EMAR法による磁気ディスク円盤の性状評価/日本テクノプラス㈱/浅野 鐵夫・花川 正人・児玉 功
電磁超音波共鳴法により、市販の磁気ディスク円盤（メーカー不明）の材料特性（縦波・横波音速、弾性的性質、内部摩擦）を評価した。その結果、縦波・横波音速から導かれる弾性率（ヤング率、剛性率）は、Ni-Pアモルファス膜のそれであることが明らかになった。

○CaBi4Ti4O15/Ba07Sr03TiO3の高温特性/熊本大学/小林　牧子・山本　智也
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応用において有望であり、カルシウムチタン酸ビスマス（CBT）圧電粉体とPZTゾルゲル相を組み合わせたCBT/PZTゾルゲル複合体は600 ℃連続使用可能な材料と考えられるが、ゾルゲル相の鉛成分が問題となる可能性がある。そこで、CBT圧電粉体と非鉛材料であるチタン酸バリウムストロンチウム（BST）ゾルゲル相を組み合わせたCBT/BSTの高温特性を調査したところ、この材料においても600 ℃において連続使用可能性が確認された。

〔超音波デバイス〕
○超音波振動子の共振周波数動的制御法/東京大学/横澤 宏紀・森田 剛/Leibniz University Hannover/Jens Twiefel・Michael Weinstein
超音波振動子の共振周波数は設計時に固定され、駆動時に能動的制御することは一般には困難である。その一方で、複合振動子型モータや共振駆動型SIDMアクチュエータ等の駆動では、非線形特性や温度上昇などによって共振周波数が変化してしまうとその駆動特性が大きく低下する。本研究では、振動子に駆動用圧電素子とは別に共振周波数制御用圧電素子をランジュバン振動子に導入し、この電気的境界条件を制御することで共振周波数を駆動中に動的制御することを試みた。この振動子を用いて共振周波数制御用圧電素子に接続したFETをスイッチングすることで、一次共振周波数を30.37 ～ 30.51kHzまで、三次共振周波数を89.08 ～ 90.56 kHzの間での制御に成功した。さらに、共振駆動型SIDMアクチュエータへの適応を検討するために、共振周波数比を１：２に動的制御するための振動子を設計した。

■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第９回（最終回）
実測結果とシミュレーション結果の比較（受信波形と周波数スペクトル）/桐蔭横浜大学/竹内 真一

○超音波接合の基礎とその応用　第１回
超音波の基礎/ソノヤラボ㈱/園家 啓嗣

■特集：超音波接合技術の進化
○超音波Alリボン接合における界面凝着挙動/大阪大学/高橋 康夫
超音波アルミニウムリボン接合の簡単な二次元有限要素モデルを提案し、この数値モデルを用いて、超音波振動を印加した場合の接合界面部の応力状態の変化を数値計算結果に基づき議論している。その後、Alリボンと透明シリカ基板の界面凝着挙動をその場観察している。計算結果と観察結果に基づき、接合界面形成過程を考察している。荷重負荷と超音波振動印加によって、引っ張りと圧縮応力が生じ、部分的凝着から接合部が成長していく過程を検討している。

○超音波Alリボン接合界面凝着挙動への接合荷重制御の影響/大阪大学/高橋 康夫
接合荷重をステップ荷重とランプ荷重条件にした場合の界面凝着挙動のその場観察結果を基に、荷重制御の凝着過程への効果を検討している。また、数値解析結果も踏まえて、接合中の界面凝着挙動を議論している。それらを通して、接合部の信頼性確保に関して考察を加えている。本研究の目的は、観察と数値計算結果に基づき、接合部形成部の信頼性確保に向けての接合機構から見た検討を行うことにある。

○加熱超音波フリップチップ工法による異種金属接合の検証とその応用/パナソニック スマートファクトリーソリューションズ㈱/小塩 哲平・園田 知幸
従来の金バンプ－金電極を用いた超音波フリップチップ接合に対し、コストダウンを背景に代替金属との組み合わせによる接合要求が高まっている。今回、高沸点アルコールを用い、金－金とほぼ同等の品質を得る異種金属間接合の工法開発を行ったので本稿で報告する。

○アルミニウム合金と銅の超音波接合における接合部形成過程/東北大学/藤井 啓道・佐藤 裕・粉川 博之
アルミニウム合金と銅の超音波接合においては、酸化膜の分断・除去、局所的な塑性変形、反応層の形成が、接合部形成に関わる重要な基礎現象である。これらの現象をミクロ組織解析等の研究成果を用いて解説する。

○縦振動超音波によるアルミニウム合金と炭素繊維強化熱可塑性樹脂の接合/大阪大学/安田 清和
輸送機器の軽量化に向けたマルチマテリアル化のための二次加工として、リン酸浴で陽極酸化処理をしたアルミニウム合金と炭素繊維強化熱可塑性樹脂（CFRTP）の直接接合を縦振動超音波により実施した事例を紹介する。

○マグネシウム合金の超音波接合/鹿児島工業高等専門学校/東 雄一/茨城大学/岩本 知広/熊本大学/河村 能人
本研究において超音波接合を用いてLPSO型Mg合金を接合した結果、LPSO相の特徴に依存した組織変化を示すことが分かった。また、継手の強度試験において接合時に生じる凹みを回避した破断形態を示した。

○ハイブリッド固相接合装置の開発/ソノヤラボ㈱/園家 啓嗣
従来は薄板や微細部の接合が主だった超音波接合に、高周波誘導加熱を併用することによって厚肉のアルミニウム材を大気中で固相接合できるハイブリッド固相接合装置を開発した。

○アルミニウム固相接合の接合強度に及ぼす接合条件の影響/ソノヤラボ㈱/園家 啓嗣
開発したハイブリッド固相接合装置を使って、大気中でアルミニウム丸棒を超音波接合した。そして、接合部の接合強度に及ぼす超音波接合条件（接合温度、接合時間、加圧力、振動振幅）の影響を調査した。

○超音波複合振動を用いたアルミニウム板と銅板の接合/日本大学/三浦 光
異種金属接合の方法の一つに超音波接合法があり、従来は一方向のみの直線振動であった。筆者らはより接合強度を高くするために、縦振動とねじり振動の二つの振動を用いた超音波複合振動体によって得られる面状振動を用いた超音波接合を検討してきた。本稿では、異種金属として銅板とアルミニウム板を用い、本方法による接合特性について述べる。

○超音波プラスチック接合の機構解明の試み/山形大学/足立 和成・安藤 翔太・小笠原 渉
超音波プラスチック接合の機構は、部品界面での発熱による熱融着ではない。本稿では、複数のプラスチック材料のねじれ振動による超音波プラスチック接合の実験事実に基づいて、その機構の解明を試みる。

○振動数の異なる二つの超音波振動を利用した溶接残留応力低減法/東京都立産業技術高等専門学校/青木 繁・栗田 勝実/産業技術大学院大学/越水 重臣
溶接で部材の表面に生じる引張残留応力は疲労強度などに悪影響を及ぼす、厚板の溶接で振動数の異なる二つの超音波振動を加える残留応力低減法を提案し、一つの超音波振動を加える方法に対する優位性を示した。

○先鋭バンプを用いた常温超音波フリップチップ接合の機構調査/九州大学/浅野 種正
コーン形状をもつ先鋭マイクロバンプとそれを通常のメッキ工程によって製造する方法を考案した。このバンプを超音波接合すると常温でのフリップチップ接続が可能になり、IoT向けセンサー等の開発に有効に利用できると期待される。金および銅のマイクロバンプの常温接合が可能である。本稿では、その接合機構について考察する。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○第一原理計算による酸窒化シリコンの弾性的性質/大阪大学/坪井 誠也・荻 博次
Si2N2Oは、Si、O、Nを含む物質で唯一結晶構造を持つ。本稿では、Si2N2Oの全ての独立な弾性定数を第一原理計算により決定する。同時にα-SiO22やβ-Si3N4の弾性定数も同様の方法で決定することで計算の妥当性を確認し、更に、組成の変化が弾性定数に与える影響を調べる。

〔超音波デバイス〕
○２乗分布屈折率光ファイバにおける弾性波渦による光OAMモード変換の解析/徳島大学/　正路 拓哉・岸川 博紀・後藤 信夫
近年通信容量の需要が年々増加しており、新たな技術が求められる。そこで有力な技術に光OAMモード多重化がある。本研究では弾性波渦による分布屈折率ファイバ中での光OAMモード変換について解析している。

〔超音波計測〕
○ダイシングした圧電素子を用いる気相複合探触子の開発/東北大学/辻 俊宏・北原 大太朗・田中 康弘・小原 良和・三原 毅
気相複合探触子は高効率な空中超音波計測用プローブとして有用であるが、設計指針は明らかでない。そこで高性能化の鍵となる物理現象を解明するために、圧電素子をダイシングして探触子を試作し基礎特性を調査した。

○超音波伝搬のレーザ光プロービングによる固体試料中の残留応力の一測定法/秋田大学/今野 和彦
アクリル試料中の残留応力が超音波に及ぼす影響を光学的方法で検出する方法を述べた。本法によれば試料中の残留応力の情報をレーザ光のビームスポットサイズ程度（20μm）の高い空間分解で測定することができる。

〔非破壊検査〕
○曲面から計測を行う柔軟性超音波探触子/ジャパンプローブ㈱/田中 雄介
柔軟性超音波探触子を開発し、曲面から試験体の計測を行った。単眼の柔探では溶接部やパイプエルボの欠陥や減肉計測、アレイプローブの曲探や蛸探ではエルボ減肉やファントムを画像化した。また、柔探の医用超音波への応用として歯肉の厚さ計測を行った。

○送受信分割型フェーズドアレイ探触子を用いたNi基合金溶接部における超音波探傷技術/非破壊検査㈱/遠藤 賢・北阪 純一/㈱原子力安全システム研究所/石田 仁志
原子力発電プラントの一次系容器管台の異材継手部はNi基合金により溶接されており、超音波の散乱減衰が顕著であり、一般的な超音波探傷が困難である。その溶接部に発生する傷を対象とした超音波探傷法および解析手法を開発した。

○ガイド波を用いた鋼板接着補強床版の損傷状態の非破壊評価/東京工業大学/廣瀬 壮一・古川 陽/㈱駒井ハルテック/橘 肇・中本 啓介
超音波ガイド波の分散特性は層構造の違いに大きく影響される。このことを利用して、斜角探触子による超音波ガイド波の伝搬計測から、鋼板接着補強床版の損傷状態を区別し、さらに滞水層厚を推定したものである。

○Ｍ系列符号化積層探触子によるパルス圧縮および瞬時断面撮像/和歌山大学/村田 頼信
インパルス駆動でM系列符号化パルス列を発生させることが可能な探触子を、高分子圧電フィルムの広帯域特性を利用して開発した。本稿では、この探触子のパルス圧縮特性と瞬時断面撮像について検討した結果ついて紹介する。

■特集：最近の海洋音響
○近距離撮像に向けた分極反転型配列送波器を用いた送波方式の検討/（国研）海上・港湾・航空技術研究所/虻川 和紀・松本 さゆり
本稿では、三次元音響ビデオカメラの送信方式検討の一つとして実施した、分極反転型配列送波器の自己集束現象と開口分割による集束の概念と試作型分極反転型配列送波器を用いた開口分割による集束効果実験を行った結果を紹介する。

○ISSBL方式と音響通信による海中探査機の音響測位/（国研）海洋研究開発機構/渡邊 佳孝・志村 拓也
本稿では、効率的な深海調査を期するASVを用いた複数のAUVの同時運用において有用と考えられる、探査機側で音響信号の到来方向を計測するISSBL方式と音響通信を用いた測位手法を提案し、この手法の海域での実証実験結果について紹介する。

○浅海域音響伝搬路における多重反射干渉に対するTime Reversal通信の機能分析/（国研）海洋研究開発機構/樹田 行弘
本稿では、浅海域マルチパス環境におけるパッシブ位相共役音響通信処理の機能について、シミュレーションデータを用いて検討し、受信波動のエネルギーと出力結果のエネルギーが一致する、準最適処理手法であることを紹介する。

○周波数スペクトル解析を用いないドップラー係数推定/日本電気㈱/斯波 尚志
アクティブソーナーにおいて、単一周波数のパルスの周波数解析により、目標速度を推定することが多い。しかしながら、単一周波数のパルスでは目標の距離精度が低くなるため、本稿では、距離精度が高い周波数変調したパルスによる、周波数解析を用いない目標速度の推定方法を紹介する。

○ソーナー用シリコーンオイルの音響温度特性/鎌田 弘志
本稿では、ソーナー周波数でのシリコーンオイルの音速と吸収減衰の温度特性について解説した。高温時の減衰定数はオイルの空気過飽和状態による発熱消散によって大きな値になると推定している。

○船舶プロペラキャビテーションパルスの浅海域における伝搬シミュレーション/東京海洋大学/土屋 利雄・平井 由季乃・清水 悦郎
船舶が放射した雑音の伝搬過程を調査するため小笠原諸島で実際に船舶の雑音受信データを取得して伝搬特性を調査しており、運航している船舶のプロペラから放射される広帯域のキャビテーション雑音を直接計測し、海洋環境を考慮した音波伝搬モデルと比較した。本稿では、その要諦をまとめた。

○浅海域における船舶放射雑音の計測と伝搬シミュレーション/東京海洋大学/平井 由季乃
より正確な推定手法を検討することを目的に、小笠原諸島周辺海域において船舶放射雑音の計測、音波伝搬シミュレーション、理想的な伝搬損失の式による推定結果の比較を行った。本稿では、その結果について紹介し、今後の可能性を示唆する。

○深海底設置単一観測点による音源の位置推定/（国研）海洋研究開発機構/岩瀬 良一
深海底に設置された単一観測点のデータのみを用いた海面に存在する音源の定位手法として、釧路・十勝沖を対象海域としたハイドロフォン波形における多重反射波の到達時間差と地震計波形のパーティクル・モーションに基づくによる入射方位を用いる方法、及び、三陸沖を対象海域とした地震計波形の三次元パーティクル・モーションのみを用いる方法を紹介する。

○高周波超音波による内生二枚貝の音響可視化/東京大学/菅沼 大輝・水野 勝紀・浅田 昭
堆積層内に生息するアサリを高周波集束超音波によって検出するための基礎的な検討を行った。堆積層粒子の粒径と音響画像の視認性の関係を調べるために、ガラスビーズを堆積層に見立てて音響画像を取得した。

○水中音響通信におけるTime ReversalによるMIMOおよびマルチユーザー通信/（国研）海洋研究開発機構/志村 拓也
Time Reversalによる処理はマルチパス波を逆に利用するため、水中音響通信においては非常に有効であり、マルチユーザ通信、MIMO通信の手法としても有望である。本稿では、こうしたTime Reversalによる通信の研究成果について紹介する。

○非定常ドップラーシフトを伴ったマルチパス信号の水中音響通信に対する影響解析/（国研）海洋研究開発機構/出口 充康
ドップラーシフト環境では、マルチパス波は、直達波とは異なるドップラーシフトの影響を受ける。本稿では、そのようなマルチパス波が水中音響通信に与える影響について、シミュレーションによる解析結果を紹介する。

○レーザ・シリコンマイクロフォンを用いた薄板内損傷の非接触画像化/京都大学/前田 篤弥・林 高弘
レーザ弾性波源走査法の受信デバイスにシリコンマイクロフォンを用いて薄板状材料内の損傷を非接触で画像化した。20kHz以下の周波数帯域の音響データをBluetoothで転送することにより多チャンネル受信を行い、遠距離でも鮮明な画像を取得できた。

○材料非線形を有する材料中のラム波の伝搬挙動/京都大学/松田 直樹
薄板状構造をレーザ励振した際に空中に漏洩する波を受信することで完全非接触計測による損傷画像化を行うことを目的に、レーザ弾性波源走査法の受信デバイスにシリコンマイクロフォン、アンプ、フィルタ、バッテリーを内蔵したマイクユニットを用いて実験的検討を行い、非接触計測による損傷画像化結果を示した。本稿では、その研究結果を紹介する。

○複合材料の非接触超音波探傷検査によるはく離評価/㈱IHIエアロスペース/今井 済・佐藤 明良
複合材料は軽量で力学特性に優れていることから、航空機や宇宙輸送機に多用されている。複合材料の非破壊検査として超音波探傷検査がよく用いられる。本稿では、複合材料への非接触超音波探傷検査の適用例を紹介する。

■特集：超音波を使用した先進的な検査
○光音響イメージング法によるリアルタイム3D画像の取得/ジャパンプローブ㈱/大平 克己
光音響イメージング法によるリアルタイム3D画像の取得に関する研鑽を重ねている。本稿では、生体応用分野の光音響イメージングに関する研究と現状での成果について、さまざまな分野の方に分かりやすく解説した。

○オーステナイト金属用デュアルリニアアレイ溶接プローブA25/オリンパス㈱/藤森 洋志
当社が開発したオーステナイト金属用デュアルリニアアレイプローブは、検査が困難な高減衰材料で小径パイプ溶接部に最適な設計を行った。オリンパスの小径配管用Cobraスキャナーに取り付け可能となっているため、間隔が狭い配管溶接部に取り付けられるようになった。機能・性能共に難しく適切なアプローチができにくかった部位の検査に使える超音波フェーズドアレイプローブを提供できるようになった。本稿では、その機能と特徴について紹介する。

○レーザー励起超音波の可視化による欠陥の映像化方法/つくばテクノロジー㈱/齊藤 典生・高坪 純治・王 波・劉 小軍・鈴木 修一
レーザー超音波可視化検査装置LIVIは、検査体表面をレーザー走査して超音波伝搬映像を測定し、その動画映像を視ながら内部欠陥を検査する装置である。本稿では、その装置について紹介する。

○高次モードのガイド波を用いた減肉評価/大阪大学/中村 暢伴・荻 博次
ねじり波やSH板波の高次モードは「カットオフ板厚」と呼ばれる板厚（肉厚）よりも薄い部分では伝ぱすることができず、モード変換や全反射を生じる。本稿では、これらの現象の詳細と減肉検査への適用性について紹介する。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○ボールSAW微量水分計を用いた吸脱着測定によるステンレス鋼ガス配管の内面処理の評価/東北大学/辻 俊宏/ボールウェーブ㈱/赤尾 慎吾・大泉 透・福士 秀幸・竹田 宣生・塚原 祐輔・山中 一司
ボールSAW-TMAの測定時間分解能を改善して長さ0.1 mの配管のAD特性計測を試み、高純度ガス分配システム評価技術としての有用性を検証することを目的に研究を重ねた。本稿では、ボールSAW微量水分計を用いた吸脱着測定によるステンレス鋼ガス配管の内面処理の評価について論考する。

〔非破壊検査〕
○MEMS構造試験片におけるバルク波と漏洩ラム波を用いた圧電薄膜の物理定数決定/東北大学/紺野 彰・門田 道雄・大橋 雄二・櫛引 淳一・田中 秀治
MEMS構造試験片を作成し、その試験片のバルク波特性から得た物理定数と、超音波顕微鏡から得た漏洩ラム波の特性から解析し、ScAIN圧電薄膜のすべての物理定数を導き出すことができた。

■特集：超音波工学で威力を発揮するさまざまなバブル
○気泡キャビテーション信号の高時間分解能その場計測/群馬大学/山越 芳樹・江田　廉
DDS、GDSなど将来の超音波治療技術の基本技術は強力超音波照射時に生じる気泡キャビテーションであるが、そのダイナミクスをマイクロ秒オーダーの高時間分解能でその場観察する新しい方法の概要と実験結果を示す。

○静的加圧がウルトラファインバブル（UFB）に与える影響/（国研）産業技術総合研究所/辻内 亨・安井 久一・兼松 渉
静的加圧がウルトラファインバブル（UFB）の数密度と平均径に与える影響を明らかにする。

○ウルトラファインバブルの研究開発/福岡大学/立花 克郎・渡邉 晶子
我々が開発した密閉型の小型容器と新しい高速撹拌精製法により無菌状態・少量・高濃度の医薬品ウルトラファインバブル（UFB）の生成が可能になった。このUFB（200 ～ 500 nm）はIn vitro血管流体ファントム内のモデル血管内腔で優れた超音波造影効果を示した。

○ウルトラファインバブル/（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（UFB）の安定化機構について、UFBの表面に疎水性物質（不純物）が付着して安定化するという動的平衡説を中心に紹介した。また、それを支持すると思われる実験結果（TEM像）も紹介する。

○ウルトラファインバブル技術の細胞培養系への展開/九州大学/松野 寿生・春藤 淳臣・田中 敬二/西日本高速道路㈱/福永 靖雄
生体との接触下で使用されるバイオマテリアルには高い安全性が要求される。本稿では、空気と水から調製したウルトラファインバブル水を用いた細胞培養用スキャホールドの新規改質技術について紹介する。

○ファインバブルの物理化学/米子工業高等専門学校/氷室 昭三
発生時がナノサイズの気泡をウルトラファインバブルと呼ぶが、このような超微細気泡の研究はあまり進んでいない。本稿では、ファインバブルの物理化学的性質について紹介する。

○水中音響に対する分散気泡群の影響/慶應義塾大学/安藤 景太
水中超音波の伝播特性は、水中に存在する分散気泡群の力学により著しく変化する。本稿では、分散気泡流中を伝播する音響波のモデリングを解説した後、気泡径分布を有する気泡群の力学を音響学的観点から考察する。

○生物とファインバブル/高知工業高等専門学校/秦 隆志/滋賀県立大学/南川 久人/米子工業高等専門学校/氷室 昭三
ファインバブルは内包気体に対する高い溶解効果があるため、水を介して生物に大きな影響をもたらす。生物に対して効果的に影響を与えるファインバブルの特性や、その効果に関する事例を紹介する。

○マイクロバブル表面における分子膜の形成と超音波照射による脱離/同志社大学/中田 真希子・小山 大介
血管投与型の薬物治療で、目的組織以外の正常な組織が副作用を受ける問題を解決する手法として、局所的な薬物投与を実現するドラッグデリバリシステム（DDS）が各種考案されている。本稿では、DDSへの応用を目的とした超音波によるマイクロバブルの崩壊に着目し、超音波照射下における周囲分子膜の挙動と、これがバブル振動および崩壊に与える影響について、これまで著者らのグループが行った実験結果を紹介する。

○気泡振動の物理モデル/大分大学/栗原 央流
医療分野で超音波を利用した結石破砕やHIFUと呼ばれる収束超音波による腫瘍の非切開治療法が広く普及してきている。従来の治療法と比較して患者の負担が小さく、繰り返し治療が行える利点があるが、キャビテーションによる周辺組織の損傷などが問題となっている。本稿では、そうした問題の解決を期し、単一の球形気泡の力学を始めとして気泡間の力学的相互作用を考慮した複数の非球形気泡からなる力学系などに関して、これらがその現象の複雑さとは対照的に比較的シンプルな力学的枠組みによって記述可能であることを紹介する。

○ウルトラファインバブル溶解消滅の数値シミュレーション/（国研）産業技術総合研究所/安井 久一・辻内 亨・兼松 渉
ウルトラファインバブルを含んだ水から、OHラジカルが検出されたという実験報告がある。本研究では、その原因を探るために、ウルトラファインバブルの溶解消滅の数値シミュレーションを行った。

○リピッドバブルと超音波セラノスティクス/帝京大学/丸山 一雄・小俣 大樹・Unga Johan・鈴木 亮/鳥取大学/大崎 智弘・村端 悠介
本稿では、我々が取り組んでいる超音波セラノスティクスに対応するバブル製剤（リピッドバブル、LB）の開発と、腫瘍罹患圏を中心としたLBと超音波照射の併用によるがん診断・治療について紹介する。

○リピッドバブルと超音波併用による遺伝子・核酸導入/東京薬科大学/髙橋 葉子・根岸 洋一/帝京大学/鈴木 亮・丸山 一雄
これまで開発してきたナノサイズのバブル製剤（リピッドバブル）と超音波併用の遺伝子・核酸導入ツールとしての有用性の評価、および疾患治療法への応用として各種モデルマウスにおける治療効果について概説する。

■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査
○石炭火力ボイラの水壁管溶接部に対するフェーズドアレイ超音波検査技術/㈱日立製作所/三木 将裕・大島 佑己・河野 尚幸・木村 敏三・安齋 英哉
石炭火力ボイラの水壁管に対するフェーズドアレイUT技術を開発した。火炉外側に設置した一対の超音波アレイプローブと、三次元超音波検査シミュレーションを用いた超音波ビーム設計により、火炉内側の配管内面に発生した高さ1 mmの人工割れを検出できることを確認した。

○水浸局部共振高調波法を用いた薄板内異質部および形状変化部の可視化/㈲超音波材料診断研究所/川嶋 紘一郎/インサイト㈱/森田 真一
薄板状測定物の厚さ方向の高次共振周波数を入射し、板厚×超音波焦点ビーム径径程度の領域だけを共振させる水浸局部共振高調波を用いて、板内の異質部、不健全部形状変化部を可視化できることを示す。

○高温配管検査のための薄膜UTセンサの開発/三菱重工業㈱/山本 裕子
薄くて柔軟性があり、高温でも使用可能な薄膜超音波探傷（UT：Ultrasonic Testing）センサを開発した。薄膜UTセンサは、プラントの配管や容器の厚さ測定において、従来型UTセンサの代替や運転中の連続モニタリングといった用途に適用可能である。本稿では、開発した薄膜UTセンサの特徴や性能、適用範囲を拡大するための応用研究、実機検査工事への展開について紹介する。

○開閉口するき裂からの散乱波のシミュレーションとアレイ映像化への応用/愛媛大学/中畑 和之
数値解析によって非線形超音波法に最適な条件を決定することができれば、閉じたき裂の評価精度の向上に大きく寄与するものと考えられる。そこで、本稿では、閉口き裂の数値モデルを提案し、き裂からの散乱波の発生をシミュレーションする方法を紹介する。また、アレイプローブを用いて、高調波を利用した閉口き裂のイメージングについても示す。

○逆散乱解析法を用いたオーステナイト系鋼材中の欠陥形状再構成/群馬大学/斎藤 隆泰
オーステナイト系鋼材は原子力機器や化学プラントにおける材料として利用されている。本稿では、そのオーステナイト系鋼材中の欠陥を再構成するための方法である逆散乱解析手法について簡単に紹介する。

○多角形ロッドプローブを用いた溶融樹脂の超音波モニタリング/長岡技術科学大学/阿部 将典・井原 郁夫・倉内 健行
超音波パルスエコー法を用いたプラスチック樹脂の成形プロセスモニタリングを目的とし、樹脂の測定に適したバッファロッドの開発と、これを用いた溶融樹脂の凝固プロセスの測定（音速と減衰の変化ならびに凝固界面の検出）に関する実験結果について紹介する。

■解説
〔医用超音波〕
○超音波診断装置による血管壁の Wall Shear Stress測定/㈱日立製作所/清水 一力
心血管を対象とする医療分野では、血管壁に作用する壁面せん断応力（WSS：Wall Shear Stress）が動脈硬化の進行を左右することが指摘されている。本稿では、超音波診断装置で測定した血流情報からWSSを簡便かつ高精度に推定する技術を紹介する。

■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第 8回
超音波プローブの入力インピーダンス測定法/桐蔭横浜大学/竹内 真一

■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査１
○２モード超音波センサによる残留応力測定/㈱神戸製鋼所/福井 利英・高松 弘行
音弾性法による表層の残留応力測定に対して、表面SH波とレーリー波の二種類の伝播モードを送受信する超音波センサを開発した。表層に圧縮残留応力を付与したCrMo鋼SCM440を対象に測定した結果、表層の圧縮残留応力を評価できることが示唆された。

○平面弾性波の縦波―横波モード変換を伴う音圧往復通過率および音圧往復反射率に関する理論的検討/FUT研究所/福原 熙明
二つの媒質境界で平面弾性波が垂直に入射し、反射および通過するとき、音圧反射率、音圧通過率は、定数としての音響インピーダンス（密度と音速の積）を用いるのが一般的である。斜め入射の場合には、固体弾性媒質境界面で縦波および横波のモード変換が起こり、ビーム幅の変化が発生するため音圧反射率および音圧往復反射率と音圧通過率および音圧往復通過率は、その理論的構築が必要で、本稿では、波動関数に変位ポテンシャルを用いて理論解析し、ビーム幅変化を表現する反射・屈折直角三角形と拡張音響インピーダンスを提案、議論したものである。

○レーザ超音波を用いた溶融池形状のその場計測技術の検討/大阪大学/浅井 知・野村 和史・井村 文哉・喜多 亮右
溶接品質をインプロセスで保証することを目的として、高温場の溶接中にレーザ超音波を用いて溶融池形状をその場で計測する技術を検討し、温度分布を考慮し、音速を補正することで計測が可能であることを明らかにした。

○超音波探傷試験技術者の探傷技量に及ぼす訓練の有効性/（一財）発電設備技術検査協会/平澤 泰治・小林 輝男・牧原 善次・南 康雄
オーステナイト系ステンレス鋼配管溶接継手試験体を用いた超音波探傷試験（UT）による欠陥検出性試験結果から、試験技術者に対する訓練の有効性に関する検討結果を紹介し、さらに、現在検討中の、UT検査員に対する探傷技量の習得・維持を目的としたUT訓練制度（案）の概要を紹介する。

○亀裂を有する管の破壊評価の信頼度向上に向けた検査と評価のありかた/㈱テプコシステムズ/町田 秀夫
本稿では、管を対象に、評価が簡便な極限荷重評価法を取り上げ、発生応力と許容応力、作用荷重と許容荷重の関係をもって破壊を管理した場合の信頼度を、一次近似二次モーメント法を用いて評価し、その結果に基づいて非破壊検査を含む破壊評価の信頼度の維持・向上策について紹介する。

■特集：超音波洗浄のさらなる拡がりを求めて
○洗浄における超音波の物理的効果/㈱カイジョー/長谷川浩史
超音波洗浄機は洗浄性向上の大きな可能性をもっているが、思ったような効果が出ない、効果が安定しないといった諸問題を解決するには、超音波洗浄の特徴や環境による影響を理解し、より最適な状況を作り出すことが必要となる。本稿では、超音波洗浄のメカニズムを考慮しながら、最適な環境条件について紹介する。

○超音波照射による時短洗濯の試み/奈良工業高等専門学校/後藤 景子
汚れ除去の機械力として超音波を利用した時短洗浄の可能性を追求した。種々の布にモデル汚れを付着させた人工汚染布を用いて超音波洗浄を行った結果、洗浄時間１分でドラム型洗濯機と洗浄力が同レベル、かつ布の損傷が低レベルとなることがわかった。

○超音波を利用することにより環境負荷の低減が可能な洗浄方法/㈱カイジョー/石川 義則
当社は洗浄および装置に関する豊富な経験と充実した洗浄実験設備を活用して、超音波の機種選定はもとより、洗浄剤や洗浄方法などの提案を行っている。本稿では、当社洗浄実験から環境負荷を低減させた実験事例について紹介する。

○マイクロバブルと超音波を併用した金属板表面の洗浄効果/東京都立産業技術高等専門学校/青木 繁・池田 宏・栗田 勝実/ものつくり大学/平井 聖児
本稿では、超音波音場でのマイクロバブルを用いて、金属板表面に付着した不水溶性金属加工油の洗浄を行い、マイクロバブル洗浄および超音波洗浄による洗浄効果を比較・検討した結果を述べ、洗浄水の濁りも重要な因子であることを考慮し、油分除去量および洗浄後の洗浄液の濁りを測定した結果について紹介する。

○超音波を利用したプリント基板ビアの脱水/埼玉大学/高﨑 正也
プリント基板は近年加工精度が向上し、導体配線が微細化され、多層化技術が進歩したことから、ほとんどの小型電子機器に利用されている。プリント基板ではビア（via）と呼ばれる孔によって層間接続がなされている。本稿では、第プリント基板ビアを対象とした超音波を用いた脱水について紹介する。

○新型超音波洗浄機 オタリのゼロ戦/オタリ㈱/橋本 芳樹
当社ではユニークな性能をもった超音波洗浄機を次々と発表してきたが、このたび満を持してリリースした新型超音波洗浄「ADVANTAGE-3型発振器」および「ADVATAGE-5発振器」を発表した。その特徴と概要について紹介する。

○超音波洗浄機の装置化/㈱カイジョー/小山 克宏
超音波洗浄は洗浄に対してとかく万能と思われがちだがそうではない。超音波の長所、短所を理解し、長所を活かすことにより装置化へのきっかけとなり、さまざまな洗浄シーンにおいて効果をもたらすことになる。

○360度方向に照射する棒状超音波洗浄機とその応用/新科産業㈲/中原 理暉
本稿では、棒状超音波洗浄機SPシリーズ、SPMシリーズ、SPM（HD）シリーズなどの特徴と概要、およびその応用例について紹介する。

○新超音波洗浄機/本多電子㈱/小木曽 泰治
現在、ダメージがなく、かつ多種多様な汚れ除去に対応した超音波洗浄が求められる一方で、超音波発振ユニットは近年、製造工程の自動化対応のため、超音波出力等の発振ユニットの情報を洗浄装置の制御部へ取り込む要望が高まっている。これらの需要に対応するために開発した超音波洗浄機「WAシリーズ」について紹介する。

○環境調和型の洗浄技術開発への取り組み/荒川化学工業㈱/井内 洋介
産業用洗浄剤の需要・用途が拡大する一方、環境保護や労働安全に対する世界的な動きは年々厳しくなっている。本稿では、各種規制に対応すべく新たに開発した一液型水系洗浄剤「パインアルファST-252EVA」について紹介する。

○新洗浄方法「Ｗエマル洗浄」の提案/㈱/ENEOSサンエナジー/山内 辰也
NSクリーンWタイプに水を加えたエマルション洗浄剤は粒子分散性が大幅に改善されることがわかった。減圧超音波リンスと気化脱水を組み込んだWエマル洗浄システムは複雑形状の精密部品洗浄に最適である。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○温度上昇を含めた圧電非線形振動のモデル化/東京大学/三宅 奏・森田 剛
本研究では、高負荷駆動時における非線形振動が温度上昇と相互影響を与える現象をモデル化することを試みた。このモデルによって非線形振動を理解することにより、強力超音波デバイスに適した圧電材料評価を行うことが可能となる。本稿では、その成果について紹介する。

〔ソノケミストリー〕
○ソノケミカル反応系への炭酸水素塩添加効果/明星大学/原田 久志・小野 佑樹・田中 寿
本稿では、ソノケミカル反応系に炭酸水素塩を添加して、酸化反応の速度を測定し検討した結果を示し、超音波強度の指針と考えられる音響キャビテーションの強度とも関連させて説明する。また添加物である炭酸水素塩そのもののソノケミカル反応がどのように進み生成物としてどのような化学種が得られるかについても併せて紹介する。


〔医用超音波〕
○超音波速度変化による脂肪肝診断装置のための同軸型超音波プローブの開発/大阪府立大学/和田 健司・堀中 博道/大阪市立大学/森川 浩安/TU技術研究所/松中 敏行
肝臓内脂肪蓄積量の定量診断装置の開発を目的に、加温用とエコー信号送受信用の２台の超音波トランスデューサを一体化した同軸型超音波プローブを作製し、これを用いて超音波速度変化法による生体試料の脂肪含有率の定量評価を行った。

○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
海綿骨試料を圧電材料と見なした「圧電セル」を用いて超音波を受波することで、超音波領域での海綿骨における圧電特性の測定を試みた。本稿では、圧電信号波形の観測結果と超音波感度の測定結果を紹介する。

○超音波照射によるインスリンの凝集加速反応/大阪大学/西岡 大介・荻 博次
アルツハイマー病等の原因物質である特定の蛋白質の凝集体は、溶液への超音波照射によって加速的に形成できることが明らかとなってきた。本稿では、この反応に対する支配的な反応加速因子について調査した結果を紹介する。

○コイル状ステータ超音波モータの音響導波路材料/桐蔭横浜大学/上原 長佑・栗田 恵亮・大関 誠也・竹内 真一
本稿では、駆動効率の向上を目指し、CS-USMの重要な構成要素である音響導波路の材料に着目し、各材料の音響導波路を使用したCS-USMの回転速度の周波数特性や音響導葉路の振動姿態について紹介する。

■会議報告
○第12回 桐蔭医用工学国際シンポジウム（2017）/桐蔭横浜大学/竹内 真一

■特集：液体・気体中での強力超音波の活用
○混合物の分離への超音波霧化の適用/鹿児島大学/二井 晋
混合サブミクロン粒子懸濁液を超音波霧化したところ、特定の粒子サイズの粒子が霧中に分離された。粒子懸濁液の試料の減圧脱気により、霧による粒子サイズ認識能が失われ、キャビテーションの関与が示された。

○超音波ミストの粒径分布測定と空気浄化手法への応用/埼玉大学/関口 和彦
超音波霧化の環境分野や工業分野への応用のためには、より微細なナノサイズミストの生成挙動の解明とその制御が重要となる。本稿では、粒径分布測定から得られたナノサイズミスト生成に関する知見と、ミスト界面での反応を利用した空気浄化手法について紹介する。

○空中超音波音源による強力定在波音場の形成/日本大学/三浦 光
空中に強力な音波を放射するための新しい音源として、反射板等の壁面（剛壁）とたわみ振動板とを一体化させた剛壁一体構造の縞モード振動板を用いた音源について述べ、これを用いた定在波音場の形成方法について示した。

○超音波霧化による液体噴射特性/日本工業大学/神 雅彦
ガソリン燃料噴射などの液体噴霧に用いられるような、比較的低い周波数における超音波霧化現象について調べた。具体的には、周波数38 kHz、60 kHz、120 kHzの各周波数における霧化液柱形状、液滴粒径、液滴飛行速度などを調査し、超音波を液体噴霧に用いる場合の参考データを提供した。

○高強度空中超音波の非線形性を利用した固体浅層き裂のイメージング/日本大学/大隅 歩・伊藤　洋一
筆者らは、強力空中超音波を用いて対象を強制振動させて、コンクリート内部の欠陥を非接触非破壊で検査する手法について研究を進めてきた。しかし、き裂に対してはより強力でしかも高周波の音波を照射することが必要となる。そこで、本稿では、強力空中超音波の非線形性に伴って発生する高調波の強力音波の利用により、き裂を検出する方法について紹介する。

○超音波霧化による微細水滴を用いた地下採石空間内の浮遊粉塵濃度の低減/秋田大学/大川 浩一
浅い地下採石空間では、その空間温度が年間を通して10℃程度と低い。その空間の浮遊粉塵濃度を低減させるために超音波霧化により生成した微細水滴の利用を検討した。低温では微細水滴は水蒸気に変化し難く、水滴が粉塵を補足するため、浮遊粉塵濃度低減に効果があることがわかった。

○ハイブリッド型超音波反応器による有害物質の分解と除去/名古屋大学/安田 啓司
超音波とオゾンマイクロバブルをハイブリッドして水中のジオキサンを分解した。OHラジカルが増加し、分解速度に相乗効果が見られた。また、シリカゲルを用いた水中のケイ酸除去が、超音波周波数のスイッチングにより大きく促進した。

■特集：拡がりをみせる超音波モータとアクチュエータ
○超音波音場の非線形効果による気体・液体移送デバイス/東京工業大学/中村 健太郎
本稿では、気体中や液体中で強い超音波を発生した場合に起こる非線形現象の基礎について説明し、それを利用したポンプや気体移送デバイスについての実験例を示した。

○双正方板リンク形リニア超音波モータの矩形バースト波による駆動に関する実験評価/東北工業大学/田村 英樹
単相駆動・駆動端子切換を特徴とする双正方板リンク形超音波モータに関して、メカニカルリレーを用いずに左右動作切り替えのできる矩形波スイッチング駆動回路を試作した。負荷量にも依存するが、同一負荷であればスライダ移動量と印加バースト波数はおおよそ比例した結果が得られた。本稿では、その要諦を纏めた。

○微小液滴マイクロリアクタのための音響流メカニズム解明/静岡大学/近藤 淳・深谷 智彦
スマホなど移動体通信機器のフィルタとして広く用いられている弾性表面波（SAW）デバイスは、センサやアクチュエータとしても利用することが可能である。本稿では、微小液滴を用いたマイクロリアクタをSAWデバイス上で実現するためには、駅体内の音響流についての理解が必要である。本稿では、実験（観察）に基づいて検討した結果について紹介する。

○マイクロ流路内液滴分級デバイスの検討/岡山大学/神田 岳文
マイクロ流路と超音波振動子を積層構造としたデバイスにおいて、超音波振動による音響放射力を用いた液滴操作を実現した。液滴、エマルション生成プロセスにおける分級作業への応用を目的として事例について紹介する。

○基板の超音波振動を利用した微小粒子のマイクロマニピュレーション/同志社大学/小山 大介
超音波を利用した粒子マニピューレーション用チップを紹介する。超音波振動子への入力信号を制御することによって、マイクロ流路中の粒子の精密位置決めが実現できる。

○マルチアクチュエータによる液滴噴射素子の動作シミュレーション/法政大学/田沼 千秋
複数の圧電素子を用いた微小液滴噴射素子の等価回路モデルを構築した。圧電素子の出力合成にGyratorを用い、等価回路の簡素化を図った。MATLab/Simlinkにより、三つの圧電素子で構成される微小液滴噴射素子の動作シミュレーションを行い、それぞれの圧電素子の駆動タイミングにより、任意にインク室の圧力を制御ができることが分かった。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○PZT/PZTゾルゲル複合体曲面超音波トランスデューサによる光音響イメージング/熊本大学/田邉 将之・小林 牧子・西本 昌彦/國立臺北科技大學/岱杰・楊 哲化
我々はこれまでPZT/PZTゾルゲル複合体とスプレー技術を用いて、曲面に作製可能で、ならい性を有するトランスデューサを開発してきた。これまでは主に非破壊検査分野における応用を検討してきたが、本研究ではこの技術を利用して光音響イメージングに適した超音波トランスデューサの開発を目指す。本稿では、最初に光音響信号の取得に成功した超音波トランスデューサについて紹介する。

〔物性・評価〕
○音響波・弾性波の非相反伝搬機構の設計/岡山大学/鶴田 健二・石川 篤
本稿では、界面モード変換とバンド間間接遷移という２種類のモード変換機構に基づく非相反性発現原理について紹介し、数値シミュレーションによる検証と実デバイスへの応用に向けた課題等について紹介する。

〔超音波デバイス〕
○複数個のSH0板波共振子を用いた超広帯域帯周波数可変帯域阻止フィルタ/東北大学/門田 道雄・三野宮 利男・田中 秀治
SH0モード板波を用いて作製した周波数の異なる広帯域な共振子を複数個、直列、あるいは並列に接続しることにより、広帯域な帯域阻止フィルタを実現した。さらに、その共振子に直列、あるいは、並列に接続された容量可変Siダイオードの容量を可変することにより、帯域阻止周波数を、9.4％から31％まで、可変することができた。

○ダイアフラム型PZT振動子による超音波送受信の特性解析/首都大学東京/石黒 裕也・田川 憲男・大久保 毅
超音波診断システムの高性能化を目指すにあたり、超音波トランスデューサの高感度化と広帯域化が求められている。本研究では、特にダイアフラム型トランスデューサに注目し、所望の周波数を共振域にもつ複数のモデルに対し、超音波送受信性能の観点から比較を行った。

〔医用超音波〕
○生体組織中を伝播するせん断波の実時間可視化/群馬大学/山越 芳樹
乳腺など生体組織のずり粘弾性は、その値もまた空間分布も非常にバラエティに富んでいる。このためずり粘弾性で伝播特性が特徴づけられるせん断波を生体組織の硬さの映像化に使おうとすると、従来のＸ線、光、超音波などの波動とは全く異なる波動伝播の理解と活用技術が必要になってくる。最近、医用診断の場で話題になっている音響放射圧でせん断波を発生させ、超音波で伝播速度を測定するARFI（ Acoustic Radiation Force Impulse）法でも、この状況は同じである。本稿では我々が開発した小型のハンディタイプの加振器を用いてせん断波を生体内部に導入し、その伝播を血流映像化用に開発されたカラードプラ画像で可視化するCD SWI（ Color DopplerShear Wave Imaging）法を紹介するとともに、せん断波の複雑な伝播から定量性の高い測定結果を得るための方向性フィルタの役割と、適用例を示す。

○超音波送信波形のグレーティングローブ生成への影響の検討/富山大学/藤田 博樹・長谷川 英之
本研究では、携帯用超音波診断装置において超音波プローブの素子数が削減される状況を想定したシミュレーションにより、超音波断層像の画質に影響するグレーティングローブを抑圧する手法を検討した。

■研究室紹介
○桐蔭横浜大学／医用工学部 医用工学科 竹内研究室/桐蔭横浜大学/竹内 真一
○熊本大学／工学部 情報電気電子工学科 小林研究室/熊本大学/小林 牧子

■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第７回
同軸ケーブル、音響整合層のＦパラメータ・マトリクス/桐蔭横浜大学/竹内 真一

■特集：超音波分野の数値シミュレーション技術と実際
○〔巻頭言〕第一原理計算とモデリングによる計算/（国研）産業技術総合研究所/安井 久一
数値シミュレーションには、第一原理計算とモデリングによる計算がある。モデリングによる計算の具体例（ソノケミカル反応）の紹介と、数値シミュレーションのためのモデリングに必要なことをまとめた。

○大型セラミックス超音波ホーンの設計・開発/東北大学/コマロフ・セルゲイ
溶融アルミニウム合金の超音波処理用大型セラミックスホーンを開発した。本稿では、超音波ホーンの設計概念、振動挙動シミュレーションと測定およびアルミニウム合金の工業的鋳造機での性能評価について結果を紹介する。

○強力集束超音波による低侵襲治療HIFUシミュレーション/日本大学/沖田 浩平
強力集束超音波を用いた治療に対するHIFUシミュレーションについて紹介し、乳がんのHIFU治療やキャビテーションを援用したHIFU治療に対するシミュレーション結果から、数値シミュレーションの現状について述べる。

○異種材料接合界面に対する三次元非線形超音波シミュレーション/東京理科大学/丸山 泰蔵/東京工業大学/廣瀬 壮一
異種材料の接合界面の評価のための接触音響非線形性を利用した非線形超音波法を想定した数値解析について説明する。入射超音波の周波数、母材間の透過係数及び初期圧縮応力と高調波発生特性との関係について数値解析例を示す。

○MPS法による弾性波動解析における吸収境界条件の適用/富山大学/中野 翼・佐藤 雅弘
MPS法における吸収境界条件の適用例がなかった。そこで、PMLをベースとした吸収境界条件をMPS法による二次元弾性体解析に適用し、性能を評価した。その結果、厚さ200の吸収領域を用いることで、縦波で最大－55dB、横波で最大－95dBの反射率となった。

○音場シミュレーションと音空間レンダリング/同志社大学/土屋 隆生
本稿では、FDTD法の理論的な取り扱いを解説した後、三次元音場計算の応用例として、聴取位置での音圧波形を計算した上で、立体音場技術などで三次元的に可聴化する音空間レンダリングについても解説する。

○PZFlex解析事例（CFRP、pMUT）/伊藤忠テクノソリューションズ㈱/入谷 佳一
本稿では、伝播解析の事例としてCFRP内の伝播解析の事例紹介し、次に、デバイス解析の事例としてpMUTアレイの解析事例によりクロストーク評価を紹介する。

○設計者用CAEソフトを用いた超音波デバイスの設計事例/㈱村田製作所/浅田 隆昭/ムラタソフトウェア㈱/東出 祐樹
有限要素シミュレーションソフトウェアFemtet®の機能のうち、圧電デバイス・超音波デバイスの研究開発のツールである圧電解析機能と音波解析機能について、解析例とともにその特徴を紹介した。

○COMSOL Multuphysicsを利用した解析事例/計測エンジニアリングシステム㈱/橋口 真宜
本稿では、超音波に関する有限要素解析の事例によって本ソフトウェアにおける超音波解析機能を利用した解析の実際について紹介する。

○骨中の超音波伝搬のシミュレーション/神戸市立工業高等専門学校/長谷 芳樹
本稿では、骨の内部を伝搬する超音波伝搬を各種の三次元FDTDシミュレーションで解析した事例について紹介する。FDTD法は伝搬の様子の可視化や物理パラメータの変化の影響を検討するのに適しており，今後も進歩が想定される計算機資源の助けを借りながら医工学分野へのさらなる貢献が期待される。

■特集：進化する超音波治療技術の最前線２
○ナノバブルと集束超音波併用による血液脳関門透過性亢進と脳内遺伝子デリバリーシステムの構築/東京薬科大学/根岸 洋一・高橋 葉子/帝京大学/鈴木 亮・丸山 一雄
中枢神経系疾患に対する治療法の開発は、急務とされながら、血液脳関門の存在により、その研究開発の障壁となっている。本稿では、ポリエチレングリコール修飾リポソームに超音波造影ガスであるパーフルオロプロパンガスを封入したナノバブル（バブルリポソーム）と集束超音波併用による血液脳関門の一時的な透過性亢進とそれを利用した脳内遺伝子デリバリーシステムを構築した。本システムは、厳密な時間的・空間的制御を可能とする中枢神経系疾患に有用な診断・治療システム（セラノスティックス）の開発に繋がるものと期待される。

○キャビテーション援用超音波加熱におけるワイドビーム超音波照射の加熱凝固領域に対する影響/東北大学/吉澤 晋・梅村 晋一郎
本稿では、加熱用の超音波についてワイドビーム照射を行うことで、キャビテーション生成領域と加熱凝固領域の一致度を向上させ、超音波イメージングによる治療領域の推定を容易とする手法について述べる。

○超音波凝固切開装置の機械的作用に関する安全性の検討/東京工業大学/蜂屋 弘之
超音波凝固切開装置の機械的作用による安全性を検討した結果について紹介する。振動分布・音圧測定、キャビテーション気泡の発生状況などから、機械的作用は発生点近傍に集中していると推察された。

○超音波およびマイクロバブル併用のin vitroにおける血栓溶解増強効果の定量的評価/東京慈恵会医科大学/王 作軍・横山 昌幸・中田 典生/日本薬科大学/澤口 能一
本稿では、この度新規開発したin vitro超音波血栓溶解評価法の要点を紹介した上で、本法を用いた超音波及びマイクロバブル（MB）併用の血栓溶解増強作用の定量評価に関するin vitro研究の成果について述べる。

■特集：医療における光・超音波の貢献
○パラボリックアレイセンサを用いた光音響イメージングシステム/東北大学/西條 芳文
光音響イメージングは、医と工、光と音のコラボレーションで発展し、現在は産学官金の連携で事業化を目指すフェーズに入っており、各国で大学発のベンチャー企業が創出されるようになってきた。また、従来の高価なレーザに代わり小型半導体レーザやLEDも用いられるようになり、一層の小型化、高機能化が期待される。本稿では、その要諦について纏める。

○光ファイバ型音響センサを用いた全光学式光音響イメージングプローブ/東北大学/関 淳・片桐 崇史・松浦 祐司
内視鏡下での光音響イメージングが可能な細径かつフレキシブルなプローブの実現を目指し、光ファイバを用いた音響センサと、励起レーザ光伝送用の中空光ファイババンドルで構成された全光学式の光音響イメージングプローブを開発した。

○光音響法による不顕性う蝕イメージング/東北大学/小山 卓耶・松浦 祐司/東京医科歯科大学/柿野 聡子
歯牙内部に発生する不顕性う蝕を非侵襲で検出することを目的とした光音響イメージングシステムを提案した。中空光ファイババンドルを用いて可視レーザ光を照射し、発生した音響波の高周波成分を検出することにより、不顕性う蝕のイメージングに成功した。

○レーザーで発生させた超音波パルスによる三次元イメージング可能な超音波内視鏡
崇城大学/杉浦 忠男
本稿では、血管内視鏡での利用を想定して開発を進めているレーザー誘起ブレークダウン音源を用いた超音波内視鏡について紹介する。

○光音響イメージングによる頸動脈プラークの性状診断/京都大学/浪田 健・橋本 一輝・平野 進・内本 陽・近藤 健悟・山川 誠・椎名 毅
侵襲性が低く、操作が容易なプラークの性状診断を目指し、体表から撮像可能なハンドヘルド型の装置を開発した。本稿では、これまでに開発してきた装置とその有用性評価の結果について紹介する。

■解説
〔超音波探測〕
○斜方晶構造を有する液晶ポリマーの弾性率計測/大阪大学/長久保 白・中島 静香・荻 博次/上野製薬㈱/太田 晃仁
本稿では、まずプラスチックと液晶ポリマーの分類や特徴について紹介したのち、液晶ポリマーに対する弾性率計測の手法について解説する。最後に計測結果を示して配向性の違いが弾性率に及ぼす影響を論じる。

■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第６回
圧電振動子のFパラメータ・マトリクス/桐蔭横浜大学/竹内 真一

■特集:進化する超音波治療技術の最前線1
○HIFU用振動子を直接駆動する送信回路/東京大学/竹内 秀樹
HIFUは、体を切り開くことなく、生体内のごく小さな領域を加熱・焼灼する治療装置である。高電力を伝送するケーブルを無くすことで電力伝送効率を向上させた。

○集束超音波照射による生体組織の温度上昇時の血流による温度低下/神奈川大学/土屋 健伸・遠藤 信行
生体へ強力な超音波を照射すると音響エネルギーの吸収減衰によって発熱する。生体内の温度上昇を正確に推定する為に、本稿では、集束超音波照射による生体内の温度上昇における血液の潅流の影響をFDTD-HCE法で調べた。

○膵臓癌細胞のアポトーシス誘導に関する基礎研究/桐蔭横浜大学/佐藤 貴亮・西村 裕之・萩原 啓実・吉田 薫・竹内 真一
当研究室では、超音波が非侵襲的で体内透過性に優れ、超音波エネルギーを集束させることが治療手段にもなるので、超音波を用いた癌治療法に着目してきた。従来の技術で摘出手術が行えない膵臓癌に対する追加療法として、低侵襲な超音波を利用した治療が有効であると考え研究を重ねている。本稿でその概要について解説する。

○低出力パルス超音波によるMC3T3-E1前骨芽細胞様細胞の遺伝子応答/富山大学/田渕 圭章・近藤 隆
骨折治療に用いられている低出力パルス超音波（LIPUS）を骨芽細胞に照射し、遺伝子発現プロファイルを調べた。さらに、バイオインフォマティクス解析によりLIPUSに応答する遺伝子と遺伝子ネットワークを明らかにした。

○低出力超音波（LIPUS）を用いた間葉系幹細胞の分化制御と細胞応答修飾メカニズム/鹿児島大学/楠山 譲二
LIPUS（低出力超音波）によるメカニカルストレスを応用することで、様々な細胞応答を制御できることが分かってきた。本稿ではLIPUSによる間葉系幹細胞の骨／脂肪分化の調節メカニズムと最新の知見について概説する。

○ソノポレーションを用いた膀胱内注入療法の開発/北海道大学/佐々木 東・工藤 信樹・中山 翔太・滝口 満喜
膀胱癌を模した三次元培養を用い、超音波とマイクロバブルによるドラッグデリバリーの空間的時間的な効果を検証した。

○低侵襲的な超音波がん温熱免疫療法の開発に向けた基礎的検討/帝京大学/鈴木 亮・小俣 大樹・Johan Unga・丸山 一雄
微小気泡を利用した超音波温熱療法と樹状細胞免疫療法を併用したところ、抗腫瘍効果の増強が認められた。このことから、これらの併用療法である超音波がん温熱免疫療法が、がん治療における新たな治療戦略になるものと期待される。

■特集:光と超音波を使用した検査・計測
○電磁超音波を用いた接着系アンカーの健全性評価/東京工業大学/長谷部 和彦・水野 洋輔・中村 健太郎
電磁超音波振動子（EMAT）を用いてボルトに縦振動を励振し、その振動をEMATで観測することで、非接触で接着系アンカーの健全性を評価する手法を提案する。本手法は精密な位置合わせや接触が不要であるため実用性に優れる。接着剤量の増加に伴って共振周波数は増加、Ｑ値は変化しないこと、および、接着剤の劣化に伴って共振周波数、Ｑ値はともに低下することを明らかにした。

○空中超音波共振法を用いた片面非接触厚さ計測/ジャパンプローブ㈱/田中 雄介 40
空中超音波による共振法で試験体の厚さを非接触で計測した。高感度の空中超音波探触子で試験体に超音波を送信し、共振が発生した時の受信信号の周波数から試験体の厚さを計算した。共振は探触子と試験体との距離を変えた時に変化した。溝がある試験体を計測すると超音波の入射面と平行な部分ごとに共振が発生し、複数の厚さが計測された。

○近接場光顕微鏡の構築と超音波振動の検出/長岡技術科学大学/松谷 巌・石橋 隆幸・井原 郁夫
超音波計測における空間分解能の向上を目的として、近接場光顕微鏡を利用した超音波振動の計測を試みた。既存の原子間力顕微鏡を改造して近接場光顕微鏡を構築し、超音波振動の検出を行った。得られた信号はノイズ成分が多いが、超音波振動の検出に成功した。

○非接触３要素検出レーザー超音波干渉計/Bossa Nova Technologies/Mickael Messaoudi・Bruno Pouet/訳：タレスジャパン㈱/小林 忍・近藤 一彦
当社では、超音波領域において、３つの要素を同時測定するレーザーを用いた干渉計を開発した。新製品のTEMPO3Dはコンパクト、３要素検出、２波混合干渉計で、プローブレーザー１台と、単一の集光レンズで同時に面外、面内で直交する２方向の表面変位を同時検出できる装置となっている。すべてのタイプの超音波が検出可能で、例えば超音波が検出表面に対して0°で広がる場合、面内要素検出により、せん断波（Ｓ波）が効率よく検出できる。しかし、非接触でのせん断波検出の場合、0°方向でのせん断波を効率よく発生できなければならない。本稿では、３要素検出干渉計の紹介と同時に、0°方向のせん断波のより有効な発生方法について解説する。干渉計の特徴及び波の発生についての結果も合わせて紹介する。

○超音波減衰法による高濃度不透明懸濁液の粒度分布測定/㈱日本レーザー/谷口 透
近年、化学や材料系メーカーでは、そのプロセスの制御と最適化からインライン粒子径測定の重要度が増大している。現在、粒度分布測定は、レーザー回折、篩い、沈降法などの測定方法が一般的であるが、本稿では、ドイツSympatec社製のインライン粒度分布測定装置OPUSによる超音波減衰方式でのインライン粒度分布測定の原理とその有用性について紹介する。

○レーザー超音波を用いた薄膜/名古屋大学/荒井 政大
本稿では、レーザー超音波によって２種の材料間における界面剥離が進展する際の層間破壊靭性値を求めるための手法について述べる。

■特集:超音波と可視化～目で見る超音波～2
○超音波の光学的可視化/関西大学/山本 健
超音波を光学的に可視化する代表的な手法であるシュリーレン法、フレネル法及び光弾性法に関して、原理を含む光学系と可視化像を説明し、その有用性を示す。また、ソノルミネッセンス法も紹介する。

○炭素繊維強化樹脂中を伝搬する超音波の可視化計測とシミュレーション/愛媛大学/中畑 和之・黄木 景二/群馬大学/斎藤 隆泰
炭素繊維強化樹脂（CFRP）は材料異方性を示すことから、超音波探傷を行う場合には超音波の伝搬速度が方向によって異なる。本稿では、CFRP中を伝搬する超音波の特性を把握するために、レーザースキャンによる波動場の可視化を実施した事例を紹介する。また、得られた可視化結果からCFRPの弾性定数を算出し、この定数を用いてCFRPの数値モデルを作成し、超音波伝搬シミュレーションを行った。

○光弾性法を用いた超音波可視化/東北大学/三原 毅
近年注目が集まるフェーズドアレイでは、多数の素子から成るアレイが、使用に伴い経年損傷することへの対策が検討されている。定量性を高め探触子の性能評価手法として極めて有用であり、最も利用価値の高い実験的計測手法の一つと考えられている、光弾性可視化システムについて述べる。

○レーザー超音波可視化検査装置の開発/つくばテクノロジー㈱/齊藤 典生・高坪 純治・王 波・劉 小軍・鈴木 修一
我々はレーザー光を対象物に高速スキャンし、そこから発生する熱歪超音波により、欠陥を可視化して検査できる、世界初のレーザー超音波可視化検査装置を開発した。本稿で、その開発と適用事例について紹介する。

■解説
〔超音波デバイス〕
○SAWフィルタを用いたインバータにおけるゲート駆動信号多重化の動作検証/首都大学東京/五箇 繁善・和田 圭二/山梨大学/垣尾 省司
次世代インバータ回路に適したゲート駆動回路として、弾性表面波（SAW）フィルタを用いたゲート駆動信号多重化の動作検証を行った。絶縁性能および遅延時間の揃ったSAWフィルタを設計し、単相３レベルインバータシステムを構築し各種特性を評価した。

○圧電高分子キャビテーション検出センサによるエマルション生成マイクロ流路デバイスの評価/岡山大学/神田 岳文
金属製マイクロ流路プレートに対して水相・油相を供給し超音波振動を印加することにより、エマルションを生成することができる。この時の流路内の状態を、流路内に配置した圧電高分子を用いたキャビテーション検出センサを用いて評価した結果を紹介する。

〔強力超音波の応用〕
○超音波によって花を振動させる人工授粉システム/東京大学/星 貴之/エスペックミック㈱/中村 謙治/京都大学/清水 浩
イチゴやトマトなどの授粉を行うため、超音波振動子を応用した非接触の人工授粉装置の開発に取り組んでおり、その概要について紹介する。

○マイクロ超音波モータの予圧機構に関する研究/豊橋技術科学大学/真下 智昭
マイクロ超音波モータの小型化と高出力化を実現するために、ステータとロータの間にマイクロコイルで予圧を与える機構を提案し、実験で10マイクロNm以上のトルクを達成することに成功したので報告する。

■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第５回
超音波プローブによる受信波形のシミュレーション /桐蔭横浜大学/竹内 真一

■特集：超音波と可視化～目で見る超音波～１
○最近の超音波可視化技術/同志社大学/秋山 いわき
最近の超音波による可視化技術について、不可視情報を可視化する超音波イメージングと超音波伝搬を定量的に測定する光学技術について述べる。特に、医療分野では、新しい技術が導入されているので、その点を中心に述べる。

○乳房超音波画像診断支援のための画像解析技術の現状と将来/岐阜大学/村松 千左子・藤田 広志
乳房超音波検査は、これまでの精密検査に加え検診での需要が高まり検査数が増加している。医師の読影負担を軽減するため、正確で効率よい画像診断を支援するシステムの開発が進んでいる。本稿では、画像解析技術の現状と将来について紹介する。

○有限要素法シミュレーションによるEMATが発生する超音波の伝搬の可視化/（一財）発電設備技術検査協会/山本　敏弘・上山　芳教
EMAT（電磁超音波探触子）の構造の最適化を支援するために、任意のEMATの構造に対応できるEMATの数値シミュレーション方法の確立を目指し、市販の有限要素法（FEM）シミュレーションソフトウェアを組み合わせて得られたEMATによる超音波の発生とその伝搬の計算結果を実験結果と比較して計算方法の妥当性の確認を行い、この計算方法を活用した例を紹介する。

○圧電フィルムによる超音波可視化技術/（一財）発電設備技術検査協会/上山 芳教・古川　 敬
超音波波面の可視化技術は探傷技術者が超音波伝搬への理解を深める助けになる。本稿では、著者らが以前に開発した超音波可視化装置について、圧電フィルムの活用による改良を検討した結果を示す。

○超音波伝搬の可視化と探触子設計への応用/ジャパンプローブ㈱/田中 雄介
超音波探触子から直接波とエッジ波が発生することをシミュレーションで説明し、パルス波と連続波でどのような現象が発生するかを述べた。探触子設計への応用として音響レンズ型集束超音波探触子の焦点位置を直接波とエッジ波の影響を考慮してシミュレーションにより設計した。設計について振動子直径と音響レンズの曲率半径から開口角を指標とし、焦点形成における直接波とエッジ波の影響と開口角の関係を調べた。焦点形成にエッジ波の影響が大きい場合は超音波の波長が関係するため周波数により焦点位置が変動する。周波数評価についてJIS規格では平面板の反射信号をFFTして行っているが、実際の値とは異なるためピーク間の時間差から周波数を評価した。

■特集：超音波による計測２
○ヒト組織の実時間超音波変位ベクトル計測/上智大学/炭 親良
本著者は世界に先駆けてヒト組織変位ベクトルの計測方法を開発して来た。本稿では中でも実時間性と高精度さの両者を備えた多次元自己相関法と横方向変調法やスペクトル周波数分割法との組み合わせについて解説し、寒天ファントムにおける実施例を示す。

○アクティブソーナーの残響領域におけるプロセスゲイン/日本電気㈱/斯波 尚志
アクティブソーナーで目標検出に多用されているレプリカ相関について、残響のモデリングと周波数変化率が大きい場合の近似を用いて、これまでなかった残響領域でプロセスゲインの理論式を求めた。

○音響放射圧を用いた葉および茎の振動計測による植物健康状態の推定/桐蔭横浜大学/杉本 恒美・中川 　裕・佐野 元昭
植物の健康状態を保ちつつ、最小限の水で効率的な植物の育成を行うために、音響放射圧を用いて葉および茎を振動させたときに生じる共振周波数の変化から、植物の健康状態の推定が非接触かつ非破壊的に行える可能性があることを示した。

○スマートデバイスを用いた屋内測位システム/創価大学/伊与田 健敏・横道 大助
本稿では、スペクトル拡散超音波による屋内測位の普及を目指して開発を進めている、可聴域に近い周波数のスペクトル拡散超音波でスマートデバイスを受信端末として利用した屋内測位システムの概要について解説する。

○環境DNA定量による定量的な魚群分布調査と計量魚群探知機による検証/神戸大学/山本 哲史/北海道大学/南　憲吏
環境DNA解析法は水中に含まれるDNAを解析する生物検出法であり、任意の生物種の分布を調べることができる。環境DNA解析法と並行して計量魚探機による魚群バイオマス推定を行い、環境DNAに基づく魚群分布の推定精度について検討した研究事例を紹介する。

○超音波テレメトリーの今後の展望/東京海洋大学/宮本 佳則
これまで単独のシステムとして利用されてきた超音波テレメトリーは、今後様々なシステムとのハイブリット化により、その利用・応用方法が広がる可能性があるので、現状の課題も含めて今後の展開について解説する。

○平面型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ICの透過画像/山形大学/高橋 貞幸
本稿では、PZTなどの無機質の圧電材料よりも、１桁小さい音響インピーダンス値をもつ、圧電高分子材料であるP（VDF/TrFE）共重合体を用いて、約2.5 MHzに動作の中心周波数をもつ平面型のトランスデューサを試作した。このP（VDF/TrFE）トランスデューサから送波される平面波を用いて、空気中で、IC（LSI-8255）の透過画像を試みた。その結果、MHz帯域での透過画像が可能であることを実証した。

○水産資源の持続的利用と資源量推定/古野電気㈱/西山 義浩
水産資源の現存量推定に必要な音響調査データとしての利用を前提に、漁船に搭載されている魚群探知機で得られるエコーデータを活用する提案として、データ出力機能とフォーマットおよびその利用について述べる。

■解説
〔非破壊検査〕
○ウォーターカップリング磁歪センサの開発/立命館大学/内田 慎哉
磁歪現象を活用して水を発信子として駆動、かつ水をコンクリートとのカップリングにも併用し、コンクリート中へ弾性波を入力するため「ウォーターカップリング磁歪センサ」について紹介するとともに、コンクリートの内部欠陥の評価へ適用した事例についても解説した。

○鋭敏色法によるLamb波伝搬の可視化/秋田大学/今野 和彦・保坂 儒人
固体中の超音波伝搬可視化の例としてガラス平板にLamb波を送波し、伝搬過程をストロボ光弾性法システムに鋭敏色法を組み合わせたシステムにより可視化を試みた。この結果、音圧の極性を含むLamb波伝搬の可視化を実現した。

○複数モード非線形共鳴超音波スペクトロスコピー/東北大学/小原 良和
複数モードの共鳴周波数シフトを計測することで、局所的な閉じた欠陥の位置特定を行う「複数モード非線形共鳴超音波スペクトロスコピー」の実験による原理検証結果について解説する。

〔強力超音波の応用〕
○たわみ振動板形超音波音源から放射された強力空中音波による集束音場/日本大学/三浦　 光
空気中に強力な超音波を放射する音源として、縞状のたわみ振動モードをもつ矩形振動板に凸端部を設けて駆動点とした音源がある。本稿では、このたわみ振動板近傍に複数の短冊形反射板を設置して、振動板から放射された音波を集束させる新しい方法について解説し、任意の位置に強力な集束音場を形成できることを示す。

〔超音波デバイス〕
○LiNbO3を用いた金属接合型ランジュバン振動子の開発/オリンパス㈱/伊藤 寛
強力超音波振動源として、圧電素子にニオブ酸リチウムを用い、ハンダで金属ブロックと圧電素子を接合して一体化した金属接合型ランジュバン振動子を試作した。その構成、特性について紹介する。

■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第４回
超音波プローブの伝達関数/桐蔭横浜大学/竹内 真一

■研究室紹介
○佐賀大学 工学系研究科 先端融合工学専攻 寺本研究室/佐賀大学/寺本 顕武

■特集：超音波による計測１
○建設分野における水中施工と音響機器の活用/東亜建設工業㈱/田中 孝行
○ナローマルチビームソーナーによる水中可視化/海上保安大学校/倉本 和興
○コヒーレントドップラー方式による速度計測/神戸大学/河口 信義
○水中音響通信用圧電トランスデューサの能動的インピーダンス整合システム/筑波大学/海老原 格・齋藤 陽介・水谷 孝一・若槻 尚斗/防衛大学校/小笠原 英子
○連続型インクジェットの進行波による滴生成/富士ゼロックス㈱/森田 直己
○ピエゾセンサを用いた木造構造物の振動解析/秋田県立大学/下井 信浩・クアドラ カルロス・中正 和久・間所 洋和
○新世代のEK80広帯域科学魚探システム/日本海洋㈱/中野 健一
■特集：超音波を適用したプラントの保守点検２
○閉じたきれつを含む疲労損傷層からのエコーの周波数応答および波形解析/FUT研究所　/福原 熙明
○鋼材溶接部TOFD探傷におけるパルス圧縮法の適用検討/㈱IHI検査計測/川崎　拓・滝沢 真美・佐々木 孝明 48
○フェーズドアレイ法における集束音場の特性/㈱日立製作所/河野 尚幸
○50 kHzアレイ探触子を用いたFSAP方式によるコンクリート内部の高速映像化/愛媛大学/中畑 和之・小澤 耀生/ジャパンプローブ㈱/大平 克己/東芝プラントシステム㈱/小川 健三
○超音波の材料組織信号に着目した欠陥モニタリング方法/海上技術安全研究所/島田 道男・藤本 修平
○動的せん断ひずみ解析法にもとづく微小欠損近傍の散乱場の観測/佐賀大学/寺本 顕武
■製品特集：超音波ホモジナイザーの特徴と役割計測
○工業、バイオなどの分野で活用される超音波ホモジナイザー/㈱セントラル科学貿易/勝田 訓嘉
○幅広いラインアップの超音波ホモジナイザー/家田貿易㈱/亀井 範雄
○工業化大量生産に適した超音波ホモジナイザー/新科産業㈲/中原 理暉
■解説
〔医用超音波〕
○皮質骨中の音波伝搬シミュレーション/同志社大学/高野 幸樹・松川 真美/神戸市立工業高等専門学校/長谷 芳樹
■研究室紹介
○同志社大学 理工学部 超音波エレクトロニクス・応用計測研究室/同志社大学/小山 大介
○東北大学 流体科学研究所 早瀬・白井・宮内研究室/東北大学/早瀬 敏幸
○東海大学 工学部 精密工学科 槌谷研究室/東海大学/槌谷 和義
■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第３回
背板と音響整合層/桐蔭横浜大学/竹内 真一

■特集：超音波等を適用したプラントの保守検査1
○接触界面における分調波発生の基礎検討/京都大学/林　 高弘
○フェーズドアレイ法による鉄骨不溶着部の高さ測定/㈱ジャスト　池ヶ谷 靖
○空中超音波による片面非接触共振法/ジャパンプローブ㈱/田中 雄介
○中赤外レーザ光源の開発とFRPのレーザ超音波探傷への応用/（国研）物質・材料研究機構/草野 正大・畑野 秀樹・渡邊 　誠　竹川 俊二・内藤 昌信・山脇 寿/東京大学/小口 かなえ・榎　学
○全方位型超音波検査システムの検討/福岡工業大学/村山 理一・岩谷 佳寿生
○遠距離非破壊検査のための高速非接触音響探査法/桐蔭横浜大学/杉本 恒美・杉本 和子/佐藤工業㈱/歌川 紀之/明篤技研/片倉 景義
■特集：進化する超音波洗浄
○超音波が洗浄に与える影響/㈱カイジョー/長谷川 浩史
○超音波と気泡流の重畳による固体表面の洗浄/（国研）産業技術総合研究所/辻内 亨
○酸素過飽和水を用いた低音圧超音波洗浄/慶應義塾大学/安藤 景太・山下 達也
○環境を配慮した洗浄方式の提案/㈱カイジョー/石川 義則
○配管洗浄用超音波洗浄機/新科産業㈲/中原 理暉
○水系洗浄剤の開発と取り組み/荒川化学工業㈱/田中　俊
○炭化水素系洗浄剤「NSクリーン」/JXエネルギー㈱/山内 辰也
○低VOC・一液フラックス洗浄システム/化研テック㈱/小林　誠
○超音波洗浄機「3次元音圧均一化技術」/オタリ㈱/橋本 芳樹
■解説
〔物性・評価〕
○非線形圧電振動の評価方法/東京大学/森田　剛・劉　耀陽
〔超音波デバイス〕
○SGCVを用いたFD-TD法による水晶ラメモード振動子の固有振動解析/北見工業大学/安井　 崇/室蘭工業大学/長谷川 弘治/北見工業大学/平山　浩
○Al極性ScAlNとO極性ZnO薄膜を用いた多層構造の高効率超音波トランスデューサ/名古屋工業大学/森　 剛志/早稲田大学/柳谷 隆彦
〔超音波計測〕
○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
〔音響〕
○超音波スピーカを用いた近距離音響再生とフレキシブル超音波スピーカの開発/立命館大学/西浦 敬信
〔医用超音波〕
○超音波速度変化イメージング法を用いた肝臓内脂肪量の定量的評価に関する基礎実験/大阪府立大学/和田 健司・松中 敏行・堀中 博道
■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第２回
圧電方程式と等価回路/桐蔭横浜大学/竹内 真一

■特集：超音波振動を援用した切削・研削加工技術
○超音波援用研削加工で形成した微小ガラス穴の解析と設計/目白大学/小川　昭
○CFRPの穴あけ研削加工における超音波振動の効果/慶應義塾大学/山崎 剛史・閻　紀旺
○ステンレス鋼の超音波切削における切削速度の影響/一関工業高等専門学校/原　圭祐
○極低周波数域の振動を援用したチタン合金のドライ切削加工/大阪大学/杉原 達哉・榎本 俊之
○超音波振動切削による高圧縮残留応力の生成/中部大学/水谷 秀行
○径方向振動を援用した難削材料の研削加工/神奈川工科大学/今井 健一郎
○超音波ダブルコアリングによる磁気ディスク用ガラス基板の加工/産業技術大学院大学/越水 重臣/ショーダテクトロン㈱/鈴木 利定
○難削材の超音波振動切削/ジェイテクト/東 孝幸・渡邉 浩史・山田 良彦
○振動制御装置の内部情報を用いた楕円振動切削プロセスモニタリング/名古屋大学/鄭　弘鎭・早坂 健宏・社本 英二
○超音波テクスチャリングによる微細構造創成/東北大学/徐　少林・嶋田 慶太・水谷 正義・厨川 常元
○超音波振動を援用したTi-6Al-4Vの切削加工/金沢工業大学/千徳 英一・諏訪部 仁/㈱岳将/岳　将士
■解説
〔超音波基礎〕
○超音波キャビテーションの殺菌効果/関西大学/池 祥宣・山本　健
〔強力超音波の応用〕
○粒子法と分布点音源法による超音波浮揚液滴回転のシミュレーション/成蹊大学/和田 有司・弓削 康平/東京工業大学/田中 宏樹・中村 健太郎
○液中超音波溶接によるセルロースの分解/愛媛大学/野村 信福
〔超音波デバイス〕
○マイクロ流体への音響流の有用性について/オリンパス㈱/前沢 峰雪
○インピーダンス負荷弾性表面波センサの振動測定への応用/静岡大学/近藤　淳・濱島 博満・大石 将揮
〔非破壊検査〕
○パルス放電によるPT/PZTの室温分極/熊本大学/小林 牧子・浪平 隆男・髙山　輝
〔医用超音波〕
○相変化ナノ液滴気泡化時の周囲温度調節による気泡寿命制御/東京大学/石島　歩・東　 隆・南畑 孝介・山口 哲志・小林 英津子・長棟 輝行・佐久間 一郎
○全反射蛍光顕微鏡とQCMの融合によるアルツハイマー病ペプチドの凝集および融解ダイナミクスの究明/大阪大学/山田 晃大朗・中島 吉太郎・荻　博次・平尾 雅彦
■連載
○圧電振動子を用いた超音波プローブの設計入門　第１回
圧電振動子と超音波プローブ/桐蔭横浜大学/竹内 真一
■製品ガイド
○超音波を使用した検査装置

■特集：超音波計測関連技術の基礎と最近の進展
○ボールSAWセンサ技術/東北大学/山中 一司
○空中超音波計測における信号処理技術/東京工業大学/平田 慎之介・蜂屋 弘之
○空中超音波センサ用トランスデューサの概要/㈱村田製作所/浅田　隆昭
○高温中の計測のためのトランスデューサ技術/熊本大学/小林 牧子・木部 大河・木本 圭祐
○圧電厚み振動に生じるエバネセント波を用いた液面レベルセンシング/東北学院大学/山田　顕
○硬さ測定用振動型触覚センシングの基礎/石巻専修大学/工藤 すばる
○積分方程式に基づく新しい超音波CTアルゴリズム/東京大学/林　宏翔・東　隆
○層構造極性反転圧電体材料の層厚の非破壊測定/熊本高等専門学校/小田川 裕之
○水中用音響レンズの基礎および周囲雑音イメージングへの応用例/防衛大学校/森 和義
○超音波流速計の基礎/㈱ソニック/花村 浩一
■特集：空中超音波の革新に迫る
○高強度空中超音波の発生とその応用/日本大学/伊藤 洋一・大隅　歩
○細いパイプを併用した極強力空中超音波による付着微粒子の除去/日本大学/伊藤 洋一・大隅　歩
○振動速度情報を用いた非接触空中超音波イメージング/秋田大学/今野 和彦
○空中超音波センサを用いたコンクリート面の粗さ測定/三重大学/長岡 誠也
○空中超音波のドップラーイメージング/国立情報学研究所/橋爪 宏達
○空中超音波伝搬状態を評価する技術/超音波システム研究所/斉木 和幸
○非接触で探傷・計測が可能な超音波スキャナー技術/ジャパンプローブ㈱/田中 雄介
○強力空中超音波による液滴の非接触微粒化/日本大学/三浦　光
○空中ウルトラソノグラフィーと動画的観察手法/ヤマハファインテック㈱/奈良 晃寛
○高周波用セルラーポリプロピレンマイクロホンの試作/電気通信大学/鎌倉 友男・野村 英之/㈱スマートエーイー/安達 日出夫/㈱検査技術研究所/林　栄男
■解説
〔超音波デバイス〕
○SCカット水晶共振子の発振回路シミュレーション/首都大学東京/芳賀　良・佐藤 隆幸・渡部 泰明
〔医用超音波〕
○乳腺の映像化を目的とした新たなせん断波エラストグラフィ Color Doppler Shear Wave Imaging（CD SWI）法/群馬大学/山越 芳樹・中島 崇仁・江田 　廉・砂口 尚輝
■製品紹介
○新型超音波洗浄機PHENIXHYPER/㈱カイジョー/市川 康司

■特集：医用超音波技術　標準化へのブレークスルー
※ 本特集は平成27年11月14～15日に東京・ビッグサイトで開催された日本超音波医学会第27回関東甲信越地方会学術集会で行われた研究発表に基づくものです。
○超音波検査の標準化に向けての提言/（国研）国立国際医療研究センター病院/安田 秀光・杉浦 良子・橋本 政典
○超音波診断・治療器具の光学的三次元位置トラッキング とその応用/東京農工大学/桝田 晃司・小野木 真哉/（公財）九州先端科学技術研究所/吉永 　崇
○センサレスによる二次元超音波像からの三次元再構成/千葉大学/上原 貴博・中口 俊哉・山口 　匡
○Electromagnetic tracking system搭載超音波装置を用いた超音波診断・治療支援/東京医科大学八王子医療センター/今井 康晴
○超音波検査者が安全・快適で健康に働くための装置・検査環境について/㈱日立製作所/　鈴木 浩之
○耐キャビテーション堅牢ハイドロホンの開発の現状/日本医療科学大学・桐蔭横浜大学　/椎葉 倫久/本多電子㈱/岡田 長也/桐蔭横浜大学/竹内 真一
○超音波治療機器の安全性確保に資する高出力領域での超音波パワー標準の開発/（国研）産業技術総合研究所/内田 武吉・吉岡 正裕・松田 洋一・堀内 竜三
○超音波音圧標準の高周波化/（国研）産業技術総合研究所/松田 洋一
○超音波安全性の標準化へのブレークスルー/㈱日立製作所/内藤 みわ
○分割TMMと熱画像によるファントムの温度評価と標準化の検討/東芝メディカルシステムズ㈱/山崎　聡
■解説
〔ソノケミストリー〕
○ルシゲニンのソノケミルミネッセンス/信州大学/金　継業・松岡 聖典
○pHの調整を行ったナノダイヤモンド懸濁液に超音波を照射した際の粒径分布への影響/桐蔭横浜大学/遠田 リキ・池上 和志・竹内 真一
○低濃度モノエタノールアミン溶液からのCO2脱離を目的とした超音波照射と塩化カルシウムの利用/秋田大学/大川 浩一・藤原 達央・田中 恒祐・加藤 貴宏・菅原 勝康
○メチレンブルーの超音波分解にラジカル捕捉剤添加がおよぼす影響/東京電機大学/小林 大祐/東京理科大学/庄野　 厚
〔圧電材料〕
○バースト波アンダーサンプリング回路の開発とボールSAW微量水分計への適用/東北大学/辻　俊宏
〔超音波デバイス〕
○圧電体共振子を用いたマイクロバブルセンサの開発/千葉大学/吉田 憲司/同志社大学/　横井 康弘・渡辺 好章
○横波型板波を用いた超広帯域ラダーフィルタ/東北大学/門田 道雄・田中 秀治
○無限周期構造における弾性波動斜め伝搬のモデル化・千葉大学/橋本 研也・大森 達也/上海交通大学/唐　供賓・韓　韜・陳　景
〔超音波加工〕
○超音波ダイシングユニットの開発とSiCなどの難加工材への応用/㈱ディスコ/邱　暁明・田篠 文照
〔非破壊検査〕
○有限要素法による微細き裂の大きさや数に伴う2次高調波発生量の検討/秋田大学/福田　 誠・杉浦 竜也・今野 和彦
〔超音波洗浄〕
○超音波洗浄とナノ粒子合成における音響キャビテーション/（国研）産業技術総合研究所/安井 久一
〔医用超音波〕
○圧電体中の超音波伝搬の数値シミュレーション/明石工業高等専門学校/細川　篤
○音響放射力を利用した体外循環用気泡フィルタと血液への影響の評価/同志社大学/小山 大介