強力超音波音場測定用耐高音圧センサの開発及び、非線形超音波音場の解析に関する研究

强超声场测量耐高声压传感器研制及非线性超声声场分析研究

• 批准号: 14J12621
• 负责人: 椎葉 倫久
• 金额: $ 1.39万
• 依托单位: Toin University of Yokohama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J12621/
• 关键词: ハイドロホン; 音響キャビテーション; 水熱合成PZT; チタン; キャビテーションセンサ

チタン製前面板（受音面）の裏面に水熱合成チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）多結晶膜を成膜し、音響キャビテーションの発生を伴う強力な超音波の音場で測定しても壊れないように工夫した耐音響キャビテーションの堅牢な耐高音圧ハイドロホンを作製及び評価した。市販ハイドロホンの出力波形と我々が作製した耐高音圧ハイドロホンを音響キャビテーションが発生する超音波洗浄器内にハイドロホンを曝露することで耐久性の検討し、以下の結論を得た「市販のハイドロホンは超音波洗浄器曝露10分後には感度が低下したが、作製した耐高音圧ハイドロホンでは超音波洗浄器曝露5時間後でも感度は低下せず、市販ハイドロホンより高い耐久性を示した。」と言う事を明らかにした。作製した耐高音圧ハイドロホンのチタン前面板に焦点を合わせ、音響キャビテーションが発生する超音波洗浄器内にハイドロホンを曝露することで音響キャビテーションがチタン前面板に与える影響について検討し、以下の結論を得た「耐高音圧ハイドロホン作製行程中で生じるチタン前面板の表面の研磨傷の粗さにより、ハイドロホンの耐久性が低下する。そのためハイドロホン表面の研磨傷を無くすことが重要である。」そのため、耐高音圧ハイドロホンのチタン前面板の研磨方法の検討により耐久性の向上が望めることを明らかにした。作製した耐高音圧ハイドロホンの周波数特性および指向性特性について検討し、以下の結論を得た「指向性特性では計算した理論値に近い値が得られた。」そのため、製品として使用できると考えられる結果が得られた。

Hydrothermal synthesis of lead zirconate (PZT) polycrystalline film on the inner surface of the front panel (sound receiving surface), preparation and evaluation of sound field measurement with strong ultrasonic waves, and generation of sound waves. An investigation of the durability of the output waveform of the commercial ultrasonic washer after exposure to high pressure, high acoustic and high acoustic frequencies was carried out. The following conclusions were obtained: The sensitivity of the ultrasonic washer after 5 hours of exposure to the high-pitched sound is low, and the durability of the ultrasonic washer is high." The words and deeds are clear and clear. The following conclusions were drawn from the investigation of the influence of the front panel on the high-frequency voltage resistance during the process of manufacturing: focus, acoustic clearance, exposure of the front panel in the ultrasonic washer, and grinding damage on the front panel surface. The durability of the paint is low. The surface of the ground is not damaged." A study on the grinding method of the front panel with high voltage resistance and high durability The following conclusions are obtained: "Directivity characteristics are calculated according to theoretical values." The results of the test are as follows:

项目成果

チタン前面板裏面に水熱合成PZTを成膜した耐音響キャビテーションハイドロホン

声空化水听器，在钛前板背面沉积有水热合成 PZT 薄膜。

• 发表时间: 2015
• 期刊: 超音波医学
• 作者: 椎葉倫久;岡田長也;内田武吉;黒澤実;竹内真一
• 通讯作者: 竹内真一

耐キャビテーションハイドロホンの開発―ハイドロホンの基本特性の測定―

抗空化水听器的研制-水听器基本特性的测量-

• 发表时间: 2016
• 作者: 椎葉倫久;岡田長也;内田武吉;黒澤実;竹内 真一
• 通讯作者: 竹内 真一

定在波及び集束音場における音響キャビテーションの分布と音響流の観察

驻波和聚焦声场中声空化分布和声流的观测

• 发表时间: 2014
• 作者: 植村友樹;栗田実沙;椎葉倫久;崔博坤;竹内真一
• 通讯作者: 竹内真一

Development of Anti-cavitation Hydrophone with Hydrothermal PZT Film - Estimation of durability -

使用热液 PZT 薄膜开发抗空化水听器 - 耐久性评估 -

• 发表时间: 2015
• 作者: 椎葉倫久;岡田長也;黒澤実;竹内 真一;Michihisa Shiiba，Nagaya Okada，Minoru K. Kurosawa，Shinichi Takeuchi
• 通讯作者: Michihisa Shiiba，Nagaya Okada，Minoru K. Kurosawa，Shinichi Takeuchi

チタン製前面板を有するハイドロホンの開発―構造の再検討による耐久性の違い―

开发钛制前板水听器 - 重新研究结构导致耐用性差异 -

• 发表时间: 2015
• 作者: 椎葉倫久;岡田長也;黒澤実;竹内 真一
• 通讯作者: 竹内 真一