石英ファイバーによる超高周波伝送技術の開発

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(1)振動子から石英ファイバー及び石英ファイバーから試料への超音波伝送方法の開発振動子から発生した超音波を、直径が100ミクロン程度の伝送線路に超音波を効率よく伝送するためには、メカニカル変換器が取り扱い容易なため、有限要素法シミュレータを用いてメカニカル変換器、及び放射器の設計を行った。(2)高次モードによる50〜200MHz帯の超音波伝送周波数が50MHz以上でL(0,1)モードを伝搬させる場合には、直径が50ミクロン以下の石英ファイバーを用いる必要がある。この様な細いファイバーは可とう性はあるものの高精度な取り扱いが必要になる。そこで一定の周波数において、直径が2倍から3倍の直径を有するファイバーで超音波を伝送できるL(0,2)及びL(0,3)モードを用いて、超音波の伝送を試みた。(3)石英ファイバーをセンサとして用いる音響インピーダンスの画像化石英ファイバーをセンサとして用いると、その直径で定まる部分の音響インピーダンスの測定が可能となる。方位分解能を向上するため、カプセル入り生体試料の音響インピーダンス画像化の際に差分法を適用した。生体試料はガラスにより保護されている。先端を矩形に加工された石英棒センサはカップラーとしての水を介してカプセルの表面に接触される。センサを2次元に移動することにより音響インピーダンスを画像化した。センサの直径の半分、位置を移動することにより、分解能を向上させた。実際に試料の音響インピーダンス画像を得、本手法の有効性を確認した。