機械の研究 2022年3月1日発売 第74巻 第3号
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「高性能圧電薄膜を用いたMEMS超音波撮像システムの開発」
高性能な超音波撮像素子の創出を目指し、高SN比を実現できるc軸配向PZT系単結晶系薄膜のSi基板上への形成技術を開発した。そして、超音波撮像素子としての性能の基礎検討のために、1次元pMUTアレイデバイスを試作した。つぎに、ビームフォーミングシステムを構築し、PDMS製の血管ファントムの断面画像の取得に成功した。また、従来のPZT多結晶膜を用いたときと比較して、高SN比の画像を取得できることを示せた。
この基礎検討では、機械走査によって断面画像を取得したが、アレイとシステムをさらに大規模化すれば、電子走査を実現することは可能である。かつては、血圧計は病院にしかなかったが、今では一家に1台ある。もし、MEMS技術によって、高性能かつ安価な超音波撮像素子が実現できれば、超音波医療診断システムが一家に1台置かれる未来が到来するかもしれない。簡単に血管情報を取得できることから、指紋と血管情報を組み合わせた、より高セキュアな生体認証を実現できる可能性もある。超音波技術や医療の「民主化」によって、われわれの健康はよりよくなっていくことが期待される。
東
「高性能圧電薄膜を用いたMEMS超音波撮像システムの開発」
高性能な超音波撮像素子の創出を目指し、高SN比を実現できるc軸配向PZT系単結晶系薄膜のSi基板上への形成技術を開発した。そして、超音波撮像素子としての性能の基礎検討のために、1次元pMUTアレイデバイスを試作した。つぎに、ビームフォーミングシステムを構築し、PDMS製の血管ファントムの断面画像の取得に成功した。また、従来のPZT多結晶膜を用いたときと比較して、高SN比の画像を取得できることを示せた。
この基礎検討では、機械走査によって断面画像を取得したが、アレイとシステムをさらに大規模化すれば、電子走査を実現することは可能である。かつては、血圧計は病院にしかなかったが、今では一家に1台ある。もし、MEMS技術によって、高性能かつ安価な超音波撮像素子が実現できれば、超音波医療診断システムが一家に1台置かれる未来が到来するかもしれない。簡単に血管情報を取得できることから、指紋と血管情報を組み合わせた、より高セキュアな生体認証を実現できる可能性もある。超音波技術や医療の「民主化」によって、われわれの健康はよりよくなっていくことが期待される。
東
版型
B5判目次
巻頭連載CISSにおけるシミュレーションソフトウェア開発と利用（６）
循環器系のマルチスケール血流シミュレーション
東京大学大学院情報情報学環・生産技術研究所
大島まり
展望・総説・総論
高性能圧電薄膜を用いたMEMS 超音波撮像システムの開発
東北大学 大学院工学研究科・工学部
ロボティクス専攻 特任准教授
吉田慎哉
可変金属ナノグレーティングを利用した光位相変調素子
東京農工大学 大学院工学研究院 准教授
岩見健太郎
連載講座
CFDの基礎講座（53）
マイクロポーラ電磁流体への入門 その４「マイクロポーラ電磁流体の熱力学」
―磁性流体・誘電流体・エマルジョン―
慶應義塾大学 名誉教授
棚橋隆彦
機械構造用金属材料の超高サイクル疲労（42）
6. VHCF−2〜VHCF−4の10年間の研究動向（22）
15 NIMS における超高サイクル疲労特性に関する研究の取組み（続き）
立命館大学 名誉教授
酒井達雄
脱炭素社会を実現するための材料複合化技術（３）
セラミック遮熱コーティング（TBC） その３
一般財団法人 航空宇宙技術振興財団 評議員
伊藤義康
特別講座：機械系大学院入試問題演習（16）
オイラーの運動方程式の優しい導出について（２）
神奈川大学 名誉教授
伊藤勝悦
コラム：一杯のコーヒーから（182）
Natural Intelligence その３
Stanford University visiting professor
慶應義塾大学 顧問
福田収一
新刊紹介
[bookreview isbn="978-4-627-69171-1"]
編集部だより「工学書・研究論文の執筆に必要な知識とスキル」
歴史に学ぶ「機械の研究」
工学・工業界ニュース