音響整合層に複合材料を用いた医用超音波探触子 : 有限要素法による解析と実験(医用超音波)
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概要
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医用超音波診断装置用探触子の設計に際し,KLMモデルのような等価回路モデルにより音響整合層の最適化が計られている。このような1次元モデルでは,材料パラメータにポアソン比が設計値として関係しない。特に幅の狭い素子で構成されている配列型探触子においては,音響整合層材料の特性パラメータとしてポアソン比がその性能に大きく関係するものと考えられる。ここで,3次元モデルによる有限要素法によるシミュレーションによりその検討を行った。音響整合層材料のポアソン比を小さくすることにより,探触子の性能は大幅に改善されることが明らかになった。また,最適の音響インピダンスで且つ0.1以下のポアソン比となる音響整合層は,炭素繊維複合材のような異方性材料で実現できることを提案した。計算機シミュレーション結果において,音響整合層に複合材を用いることで探触子の諸特性が大幅に改善されることを明らにした。
- 2003-06-21
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