パラメトリックフェーズドアレイによる高精度音響探査技術の開発

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本研究では、パラメトリックアレイと音響制御を組み合わせた高精度音響探査技術の開発を目的としている。パラメトリックアレイとは、異なる2つの帯域の超音波を使用し、伝搬媒質の非線形特性による自己復調作用に起因する2次波を利用する音響技術である。生成される2次波は指向性や低サイドローブなどの音響特性に優れ、イメージングに応用した際には高分解能画像が得られることから、高精度な音響探査技術に有用である。しかし、2次波の基本波からの変換効率は低く、実現場での利用では基本波を利用する従来のイメージングに比べノイズの影響を受けやすい。 本研究では、音響制御と組み合わせることで生成効率の改善と音響探査技術の高精度化を行う。28年度には、パラメトリックアレイにより生成される2次波の変換効率改善のため、異流体を用いた音響制御技術の開発として、異媒質の境界で発生する波の反射や屈折を考慮した数値計算技術および理論モデルを提案した。これにより、異流体透過時に生成される2次波のビーム特性と2次波変換効率を評価した。29年度は、提案した計算技術をより実用的なツールにするためMPI(Message-Passing Interface)による並列化を実装した。これにより複雑な物理現象の理解に向けた3次元計算や広範囲の計算が可能となった。