講演名 2023-05-18
DPLUSにおける第一反射面の構造最適化
家入 匠生(東大), 山田 恭平(東大), 陳 康(東大), 森田 剛(東大),
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抄録(和) 2つの放物面を経由し超音波の集束を行う高周波振動子(DPLUS)について第一放物面の焦点を固定したまま, 焦点距離についての構造最適化を行った. 有限要素法による解析の結果, 縦波横波モード変換によるエネルギー損失と、経路長に依存する拡散損失のトレードオフが存在することを見出し、最適構造を求めた.最適構造は焦点で現状の約1.6倍のエネルギー密度をもつことが期待される. さらに, 最適構造に対して細棒導波路根本にスリットを入れることで従来のDPLUSに比べ約3倍のエネルギー線密度で強力超音波を導入できる可能性を示した.
抄録(英) A high-frequency ultrasonic transducer with focusing mechanism using two parabolic surfaces (DPLUS) is structurally optimized in terms of focal length while keeping the focus point of the first parabolic structure fixed. As a result of the finite element analysis, we found that there exists a trade-off relationship between energy loss due to longitudinal and transverse mode conversion and diffusion loss depending on the path length, and obtained the optimal structure. The obtained optimal structure is expected to have an energy density about 1.6 times higher than the current one at the focal point. Furthermore, we have shown the possibility of introducing high-intensity ultrasonic waves with an energy line density about three times higher than that of the conventional DPLUS by inserting a slit at the root of the thin rod waveguide for the optimum structure.
キーワード(和) DPLUS / 音響導波路 / 強力超音波 / 有限要素法解析
キーワード(英) DPLUS / acoustic waveguide / high-intensity ultrasound / finite element analysis
資料番号 US2023-6
発行日 2023-05-11 (US)

研究会情報
研究会 US
開催期間 2023/5/18(から1日開催)
開催地(和) 日本大学 駿河台キャンパス
開催地(英) Surugadai Campus, Nihon University
テーマ(和) 非線形音響,強力超音波,超音波一般 (共催:非線形音響研究会)
テーマ(英) Nonlinear acoustics, Ultrasonics, etc.
委員長氏名(和) 中村 健太郎(東工大)
委員長氏名(英) Kentaro Nakamura(Tokyo Inst. of Tech.)
副委員長氏名(和) 小池 義和(芝浦工大) / 渡部 泰明(都立大)
副委員長氏名(英) Yoshikazu Koike(Shibaura Inst. of Tech.) / Yasuaki Watanabe(Tokyo Metropolitan Univ.)
幹事氏名(和) 吉澤 晋(東北大) / 平田 慎之介(千葉大)
幹事氏名(英) Shin Yoshizawa(Tohoku Univ.) / Shinnosuke Hirata(Chiba Univ.)
幹事補佐氏名(和) 大久保 寛(都立大)
幹事補佐氏名(英) Kan Okubo(Tokyo Metropolitan Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Ultrasonics
本文の言語 JPN
タイトル(和) DPLUSにおける第一反射面の構造最適化
サブタイトル(和)
タイトル(英) Structural optimization of the first parabolic reflector of DPLUS
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) DPLUS / DPLUS
キーワード(2)(和/英) 音響導波路 / acoustic waveguide
キーワード(3)(和/英) 強力超音波 / high-intensity ultrasound
キーワード(4)(和/英) 有限要素法解析 / finite element analysis
第 1 著者 氏名(和/英) 家入 匠生 / Shoki Ieiri
第 1 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
The University of Tokyo(略称:The Univ. of Tokyo)
第 2 著者 氏名(和/英) 山田 恭平 / KyoHei Yamada
第 2 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
The University of Tokyo(略称:The Univ. of Tokyo)
第 3 著者 氏名(和/英) 陳 康 / Chen Kang
第 3 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
The University of Tokyo(略称:The Univ. of Tokyo)
第 4 著者 氏名(和/英) 森田 剛 / Takeshi Morita
第 4 著者 所属(和/英) 東京大学(略称:東大)
The University of Tokyo(略称:The Univ. of Tokyo)
発表年月日 2023-05-18
資料番号 US2023-6
巻番号(vol) vol.123
号番号(no) US-36
ページ範囲 pp.28-32(US),
ページ数 5
発行日 2023-05-11 (US)