JP2000082333A - 複合誘電体、およびそれを用いた固体生体ファントム、ならびに固体生体ファントムの製造方法。 - Google Patents
複合誘電体、およびそれを用いた固体生体ファントム、ならびに固体生体ファントムの製造方法。Info
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
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- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
Abstract
(57)【要約】
【課題】 量産性が高く、短時間、低コストで固体生体
ファントムの製造が可能であり、かつ電気的特性が均一
に安定している複合誘電体を提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂４０〜９０vol％と、導電
性粉末１０〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）
を含有してなることを特徴とする。また、熱硬化性樹脂
４０〜９０vol％と、誘電体セラミック粉末５０vol％以
下（ただし、０vol％は含まない）と、導電性粉末１０
〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）を含有して
なることを特徴とする。
ファントムの製造が可能であり、かつ電気的特性が均一
に安定している複合誘電体を提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂４０〜９０vol％と、導電
性粉末１０〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）
を含有してなることを特徴とする。また、熱硬化性樹脂
４０〜９０vol％と、誘電体セラミック粉末５０vol％以
下（ただし、０vol％は含まない）と、導電性粉末１０
〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）を含有して
なることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合誘電体、およ
びマイクロ波帯における疑似人体として用いられる固体
生体ファントムに関する。
びマイクロ波帯における疑似人体として用いられる固体
生体ファントムに関する。
【０００２】
【従来の技術】人体近傍で使用される携帯無線通信機な
どの電磁波を発する機器の開発、評価においては、電磁
波の波長の関係で生体に干渉されやすい場合や、吸収さ
れやすい場合があり、電磁波と人体との相互作用を明ら
かにしておく必要がある。しかしながら、上記のような
電磁波の人体への影響を考慮する場合、実際の人体評価
では人体の個体差があるため、定量性が保てず、標準化
が困難である。また、長時間の連続測定が不可能であ
り、人体内部の電磁波の挙動を実際に直接評価すること
もできない。そこで、疑似人体である生体ファントムを
用いて電磁波の人体への影響を推定したり、観察評価し
たりしている。
どの電磁波を発する機器の開発、評価においては、電磁
波の波長の関係で生体に干渉されやすい場合や、吸収さ
れやすい場合があり、電磁波と人体との相互作用を明ら
かにしておく必要がある。しかしながら、上記のような
電磁波の人体への影響を考慮する場合、実際の人体評価
では人体の個体差があるため、定量性が保てず、標準化
が困難である。また、長時間の連続測定が不可能であ
り、人体内部の電磁波の挙動を実際に直接評価すること
もできない。そこで、疑似人体である生体ファントムを
用いて電磁波の人体への影響を推定したり、観察評価し
たりしている。
【０００３】従来より、上記のような生体ファントム材
料としては、塩化ナトリウム水溶液、ポリエチレン粉末
およびゲル化剤からなる半流動体材料が用いられてきた
が、この半流動体材料は、時間経過とともに表面が乾燥
したり、内部からの水の分離が生じるといった経時変化
があり、カビやバクテリアが繁殖したり、形状保持のた
めの容器が必要であるなどの問題点があり、扱いが難し
い。
料としては、塩化ナトリウム水溶液、ポリエチレン粉末
およびゲル化剤からなる半流動体材料が用いられてきた
が、この半流動体材料は、時間経過とともに表面が乾燥
したり、内部からの水の分離が生じるといった経時変化
があり、カビやバクテリアが繁殖したり、形状保持のた
めの容器が必要であるなどの問題点があり、扱いが難し
い。
【０００４】そこで、上記のような問題点を解決すべ
く、フッ素樹脂に炭素粉末と高誘電率系セラミック粉末
とを分散させた複合誘電体（従来例１）が特開平４−１
０９５０８号公報に開示され、その製造方法が特開平４
−１１４６３１号公報に開示されている。また、ゴムに
炭素繊維を分散させた複合誘電体（従来例２）が特開平
８−２３９５１３号公報に開示されている。このような
複合誘電体を用いることにより、疑似人体の固体化を実
現し、半流動体材料の場合にみられた問題点を解決して
いる。
く、フッ素樹脂に炭素粉末と高誘電率系セラミック粉末
とを分散させた複合誘電体（従来例１）が特開平４−１
０９５０８号公報に開示され、その製造方法が特開平４
−１１４６３１号公報に開示されている。また、ゴムに
炭素繊維を分散させた複合誘電体（従来例２）が特開平
８−２３９５１３号公報に開示されている。このような
複合誘電体を用いることにより、疑似人体の固体化を実
現し、半流動体材料の場合にみられた問題点を解決して
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
複合誘電体および固体生体ファントムには以下のような
問題点があった。まず、従来例１の場合について説明す
る。従来例１は、樹脂として熱可塑性樹脂であるフッ素
樹脂を用いており、固体生体ファントムを作製するにあ
たり、射出成形等により板状ピースに成形する工程と、
それらを積層接着してブロック状にする工程と、さらに
このブロックをモデル形状に切削加工する工程とが必要
である。したがって、量産性が低く、加工時間が長いう
え、コストがかかるという問題がある。
複合誘電体および固体生体ファントムには以下のような
問題点があった。まず、従来例１の場合について説明す
る。従来例１は、樹脂として熱可塑性樹脂であるフッ素
樹脂を用いており、固体生体ファントムを作製するにあ
たり、射出成形等により板状ピースに成形する工程と、
それらを積層接着してブロック状にする工程と、さらに
このブロックをモデル形状に切削加工する工程とが必要
である。したがって、量産性が低く、加工時間が長いう
え、コストがかかるという問題がある。
【０００６】次に、従来例２の場合について説明する。
従来例２の固体生体ファントムは、ゴムに数重量％の炭
素繊維を分散させて、マイクロ波帯で生体相当の高い電
気的特性を得ているため、以下のような問題点があっ
た。 （１）電気的特性に炭素繊維の方向が関与するため、固
体生体ファントムの電気的特性に異方性が生じる。 （２）炭素繊維をゴムに分散させる際に炭素繊維の破砕
が生じるため、分散条件管理が困難である。 （３）１重量％程度の炭素繊維の添加量の差で電気的特
性が数倍も変化するため、組成管理が困難である。
従来例２の固体生体ファントムは、ゴムに数重量％の炭
素繊維を分散させて、マイクロ波帯で生体相当の高い電
気的特性を得ているため、以下のような問題点があっ
た。 （１）電気的特性に炭素繊維の方向が関与するため、固
体生体ファントムの電気的特性に異方性が生じる。 （２）炭素繊維をゴムに分散させる際に炭素繊維の破砕
が生じるため、分散条件管理が困難である。 （３）１重量％程度の炭素繊維の添加量の差で電気的特
性が数倍も変化するため、組成管理が困難である。
【０００７】本発明の目的は、量産性が高く、短時間、
低コストで固体生体ファントムの製造が可能であり、か
つ電気的特性が均一に安定している複合誘電体を提供す
ることにある。
低コストで固体生体ファントムの製造が可能であり、か
つ電気的特性が均一に安定している複合誘電体を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明の複合誘電体
は、熱硬化性樹脂４０〜９０vol％と、導電性粉末１０
〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）を含有して
なることを特徴とする。
は、熱硬化性樹脂４０〜９０vol％と、導電性粉末１０
〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）を含有して
なることを特徴とする。
【０００９】このような組成にすることによって、マイ
クロ波帯で人体と同等の誘電特性を有するとともに、常
温で固体であるので扱いやすく、電気的特性を均一に安
定させることができる。また、マトリクス樹脂に熱硬化
性樹脂を用いているので、注型等で成型することがで
き、容易に、短時間で製造することができ、かつ生産性
も高い複合誘電体とすることができる。
クロ波帯で人体と同等の誘電特性を有するとともに、常
温で固体であるので扱いやすく、電気的特性を均一に安
定させることができる。また、マトリクス樹脂に熱硬化
性樹脂を用いているので、注型等で成型することがで
き、容易に、短時間で製造することができ、かつ生産性
も高い複合誘電体とすることができる。
【００１０】第２の発明の複合誘電体は、熱硬化性樹脂
４０〜９０vol％と、誘電体セラミック粉末５０vol％以
下（ただし、０vol％は含まない）と、導電性粉末１０
〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）を含有して
なることを特徴とする。
４０〜９０vol％と、誘電体セラミック粉末５０vol％以
下（ただし、０vol％は含まない）と、導電性粉末１０
〜６０vol％と（ただし、合計１００vol％）を含有して
なることを特徴とする。
【００１１】上記誘電体セラミック粉末を添加しなくて
も、人体と同程度の誘電特性を持たせることはできる
が、このように誘電体セラミック粉末を添加し、その添
加量を調整することによって、より微妙な誘電特性の調
整が容易に行える複合誘電体とすることができる。
も、人体と同程度の誘電特性を持たせることはできる
が、このように誘電体セラミック粉末を添加し、その添
加量を調整することによって、より微妙な誘電特性の調
整が容易に行える複合誘電体とすることができる。
【００１２】また、第３の発明の固体生体ファントム
は、第１の発明または第２の発明に記載の複合誘電体の
成形体からなることを特徴とする。
は、第１の発明または第２の発明に記載の複合誘電体の
成形体からなることを特徴とする。
【００１３】このような構成にすることにより、常温で
固体の疑似人体として用いることができ、容易に電磁波
による人体への影響を測定することができる。
固体の疑似人体として用いることができ、容易に電磁波
による人体への影響を測定することができる。
【００１４】また、第４の発明の固体生体ファントム
は、第１の発明または第２の発明に記載の複合誘電体を
材質とし、人体の少なくとも一部を模した略人型形状を
有することが好ましい。
は、第１の発明または第２の発明に記載の複合誘電体を
材質とし、人体の少なくとも一部を模した略人型形状を
有することが好ましい。
【００１５】このように測定したい人体の部位を模した
形に成形することによって、幾何学的な形状に成形した
ものに比べ、疑似人体としてより正確なデータを得るこ
とができる。
形に成形することによって、幾何学的な形状に成形した
ものに比べ、疑似人体としてより正確なデータを得るこ
とができる。
【００１６】また、第５の発明の固体生体ファントム
は、前記略人型形状の関節部分が可動することが好まし
い。
は、前記略人型形状の関節部分が可動することが好まし
い。
【００１７】このような構成にすることにより、固体生
体ファントムにある程度自由にポーズをとらせることが
でき、電磁波を出す機器がどのような形状であっても対
応することができるとともに、実際に人間が使用してい
る状態に近似した状態でデータを取ることができる。
体ファントムにある程度自由にポーズをとらせることが
でき、電磁波を出す機器がどのような形状であっても対
応することができるとともに、実際に人間が使用してい
る状態に近似した状態でデータを取ることができる。
【００１８】また、第６の発明の固体生体ファントムの
製造方法は、熱硬化性樹脂中に、誘電体セラミック粉末
および導電性粉末を混練し、成形型に注型して熱硬化さ
せることによって部分成形体を得た後、前記部分成形体
を組み合わせて人型形状となすことを特徴とする。
製造方法は、熱硬化性樹脂中に、誘電体セラミック粉末
および導電性粉末を混練し、成形型に注型して熱硬化さ
せることによって部分成形体を得た後、前記部分成形体
を組み合わせて人型形状となすことを特徴とする。
【００１９】このような製造方法にすることによって、
成形する部分成形体が複雑な形状であっても、容易にか
つ短時間で成形することができる。また、固体生体ファ
ントムを分割して成形することにより、部分成形体同士
を独立して可動させることができる。
成形する部分成形体が複雑な形状であっても、容易にか
つ短時間で成形することができる。また、固体生体ファ
ントムを分割して成形することにより、部分成形体同士
を独立して可動させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の複合誘電体は、熱硬化性
樹脂中に、誘電体セラミック粉末と導電性粉末とを混合
してなる。上記複合誘電体は、マイクロ波帯で人体と同
程度の誘電特性を有するものである。なお、マイクロ波
帯で人体と同程度の誘電特性とは、測定周波数が１GHz
の場合、比誘電率（εｒ’）が５〜８０程度、誘電損失
（tanδ）が０．１〜１．０程度のことを指す。
樹脂中に、誘電体セラミック粉末と導電性粉末とを混合
してなる。上記複合誘電体は、マイクロ波帯で人体と同
程度の誘電特性を有するものである。なお、マイクロ波
帯で人体と同程度の誘電特性とは、測定周波数が１GHz
の場合、比誘電率（εｒ’）が５〜８０程度、誘電損失
（tanδ）が０．１〜１．０程度のことを指す。
【００２１】また、上記熱硬化性樹脂としては、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化する
樹脂であれば特に限定はしない。また、複合誘電体中の
熱硬化性樹脂の含有量は４０〜９０vol％であるが、好
ましくは４０〜６０vol％である。
シ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化する
樹脂であれば特に限定はしない。また、複合誘電体中の
熱硬化性樹脂の含有量は４０〜９０vol％であるが、好
ましくは４０〜６０vol％である。
【００２２】また、上記誘電体セラミック粉末は、一定
範囲の誘電率を有するものであればよい。具体的には、
チタン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、酸化
チタン系等が挙げられる。また、誘電体セラミック粉末
の添加量は０〜５０vol％であるが、好ましくは０〜２
５vol％である。
範囲の誘電率を有するものであればよい。具体的には、
チタン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、酸化
チタン系等が挙げられる。また、誘電体セラミック粉末
の添加量は０〜５０vol％であるが、好ましくは０〜２
５vol％である。
【００２３】また、上記導電性粉末としては、グラファ
イトやカーボンブラック等の炭素粉体、金属メッキした
プラスチック粉体、金属粉体等が挙げられる。また、導
電性粉末の添加量は１０〜６０vol％である。なお、誘
電体セラミック、導電性粉末ともにその粒径、形状は特
に限定しない。
イトやカーボンブラック等の炭素粉体、金属メッキした
プラスチック粉体、金属粉体等が挙げられる。また、導
電性粉末の添加量は１０〜６０vol％である。なお、誘
電体セラミック、導電性粉末ともにその粒径、形状は特
に限定しない。
【００２４】また、本発明の固体生体ファントムは、上
記複合誘電体を成形してなる。その成形方法は、所望の
形状が得られるのであれば、特に限定するものではない
が、成形の正確さ、容易さ、成形時間等から、注型成形
が好ましい。また、固体生体ファントムの形状は、人体
の頭、手、腕、胴体の形状を模した部分成形体を組み合
わせたものが挙げられるが、それらに類する球状、楕円
球状、円柱状、楕円柱状等に成形しても構わない。ま
た、部分成形体を組み合わせる場合には、部分成形体同
士を直接嵌合させて保持してもよいし、関節部材を用い
て保持してもよい。ただし、関節部材には電磁波への影
響が少ない材質のものを使用する必要があり、例えば、
ポリカーボネート、ナイロン、アクリル樹脂等のプラス
チックが挙げられる。また、上記部分成形体のうち電磁
波の測定が不要なものについては、必ずしも上記複合誘
電体で構成する必要はない。例えば、上記部分成形体の
うち腕にあたる部分をプラスチック製のアームで構成し
てもよい。次に、本発明の複合誘電体および固体生体フ
ァントムを実施例を用いてさらに具体的に説明する。
記複合誘電体を成形してなる。その成形方法は、所望の
形状が得られるのであれば、特に限定するものではない
が、成形の正確さ、容易さ、成形時間等から、注型成形
が好ましい。また、固体生体ファントムの形状は、人体
の頭、手、腕、胴体の形状を模した部分成形体を組み合
わせたものが挙げられるが、それらに類する球状、楕円
球状、円柱状、楕円柱状等に成形しても構わない。ま
た、部分成形体を組み合わせる場合には、部分成形体同
士を直接嵌合させて保持してもよいし、関節部材を用い
て保持してもよい。ただし、関節部材には電磁波への影
響が少ない材質のものを使用する必要があり、例えば、
ポリカーボネート、ナイロン、アクリル樹脂等のプラス
チックが挙げられる。また、上記部分成形体のうち電磁
波の測定が不要なものについては、必ずしも上記複合誘
電体で構成する必要はない。例えば、上記部分成形体の
うち腕にあたる部分をプラスチック製のアームで構成し
てもよい。次に、本発明の複合誘電体および固体生体フ
ァントムを実施例を用いてさらに具体的に説明する。
【００２５】
【実施例】（実施例１）本発明の複合誘電体を以下のよ
うにして作製した。まず、熱硬化性樹脂としてエポキシ
樹脂である直鎖脂肪族グリシジルエーテルと、熱硬化性
樹脂の硬化剤として環状脂肪族アミンとを用意し、エポ
キシ樹脂と硬化剤を重量で３：１の割合で混合し、２液
混合樹脂とした。
うにして作製した。まず、熱硬化性樹脂としてエポキシ
樹脂である直鎖脂肪族グリシジルエーテルと、熱硬化性
樹脂の硬化剤として環状脂肪族アミンとを用意し、エポ
キシ樹脂と硬化剤を重量で３：１の割合で混合し、２液
混合樹脂とした。
【００２６】次に、誘電体セラミック粉末として、１kH
zにおける比誘電率（εｒ’）が１００００、１kHzにお
ける誘電損失（tanδ）が０．０１、平均粒径が２μｍ
のＢａＯ−ＣａＯ−ＺｒＯ−ＭｇＯ−ＴｉＯ系セラミッ
クを用意した。
zにおける比誘電率（εｒ’）が１００００、１kHzにお
ける誘電損失（tanδ）が０．０１、平均粒径が２μｍ
のＢａＯ−ＣａＯ−ＺｒＯ−ＭｇＯ−ＴｉＯ系セラミッ
クを用意した。
【００２７】次に、導電性粉末として、電気比抵抗が１
５００μΩ・cm、平均粒径が２５μｍの炭素粉末を用意
した。
５００μΩ・cm、平均粒径が２５μｍの炭素粉末を用意
した。
【００２８】さらに、２液混合樹脂、誘電体セラミック
粉末、導電性粉末を表１に示すような組成比に調合し、
混合物を得た。次に、得られた混合物を真空混練して脱
泡し、外径７mmφ、内径３mmφ、長さ５mmの円筒形状の
テストピース型に真空注型した後、１００℃で２時間加
熱し、混合物を硬化させて複合誘電体を得た。
粉末、導電性粉末を表１に示すような組成比に調合し、
混合物を得た。次に、得られた混合物を真空混練して脱
泡し、外径７mmφ、内径３mmφ、長さ５mmの円筒形状の
テストピース型に真空注型した後、１００℃で２時間加
熱し、混合物を硬化させて複合誘電体を得た。
【００２９】この複合誘電体の１GHzでの比誘電率（ε
ｒ’）および誘電損失（tanδ）を測定した。その結果
を表１に示す。なお、表中の「×」は誘電特性が人体の
誘電特性に合致しない、もしくは成形できないもの、
「△」は比誘電率が５〜８０、誘電損失が０．１〜１．
０を満足し、人体の誘電特性範囲内であるもの、「○」
は「△」の中で比誘電率が２０〜７０、誘電損失が０．
２〜０．８を満足し、十分疑似人体として用いることが
できるもの、「○○」は「○」の中で比誘電率が４０〜
６０、かつ誘電損失が０．３〜０．６を満足し、人体の
筋肉等の高含水組織の誘電特性に非常に近いものを示
す。また、表中の※印は本発明の範囲外を示す。 ◎
ｒ’）および誘電損失（tanδ）を測定した。その結果
を表１に示す。なお、表中の「×」は誘電特性が人体の
誘電特性に合致しない、もしくは成形できないもの、
「△」は比誘電率が５〜８０、誘電損失が０．１〜１．
０を満足し、人体の誘電特性範囲内であるもの、「○」
は「△」の中で比誘電率が２０〜７０、誘電損失が０．
２〜０．８を満足し、十分疑似人体として用いることが
できるもの、「○○」は「○」の中で比誘電率が４０〜
６０、かつ誘電損失が０．３〜０．６を満足し、人体の
筋肉等の高含水組織の誘電特性に非常に近いものを示
す。また、表中の※印は本発明の範囲外を示す。 ◎
【表１】 表１に示すように、本実施例の複合誘電体は、１GHzに
おいて、人体組織の誘電特性である比誘電率（εｒ’）
が約５〜８０、誘電損失（tanδ）が約０．１〜１．０
を満たしていることが確認できる。
おいて、人体組織の誘電特性である比誘電率（εｒ’）
が約５〜８０、誘電損失（tanδ）が約０．１〜１．０
を満たしていることが確認できる。
【００３０】ここで、請求項１、請求項２において熱硬
化性樹脂、誘電体セラミック粉末、導電性粉末の含有量
を限定した理由を説明する。
化性樹脂、誘電体セラミック粉末、導電性粉末の含有量
を限定した理由を説明する。
【００３１】請求項１において、熱硬化性樹脂の含有量
を４０vol％以上としたのは、試料番号１のように、熱
硬化性樹脂の含有量が４０vol％より少ない場合には、
複合誘電体が成形できないからである。
を４０vol％以上としたのは、試料番号１のように、熱
硬化性樹脂の含有量が４０vol％より少ない場合には、
複合誘電体が成形できないからである。
【００３２】また、請求項１において、導電性粉末の含
有量を１０vol％以上としたのは、試料番号１４のよう
に、導電性粉末の含有量が１０vol％より少ない場合に
は、誘電損失（tanδ）が０．１より小さくなり好まし
くないからである。
有量を１０vol％以上としたのは、試料番号１４のよう
に、導電性粉末の含有量が１０vol％より少ない場合に
は、誘電損失（tanδ）が０．１より小さくなり好まし
くないからである。
【００３３】また、請求項１または請求項２において、
熱硬化性樹脂、誘電体セラミック粉末、導電性粉末のそ
れぞれの上限を設けたのは、その上限値を超えて含有さ
せた場合は、熱硬化性樹脂もしくは導電性粉末の含有量
が下限値に満たないため、上記のような複合誘電体が成
形できなかったり、誘電損失（tanδ）が低下したりと
いう不具合が生じるからである。 （実施例２）実施例１の試料番号１９の複合誘電体を用
いて、図１、図２のように、人体の頭部、肩部、胸部、
上腕部、下腕部、手首部、手部を模した形状となるよう
な成形型に真空注型し、熱硬化させた。冷却後、複合誘
電体を型から取り出して、頭部５ａ、肩部５ｂ、胸部５
ｃ、上腕部５ｄ1下腕部５ｄ2からなる腕部５ｄ、手首部
５ｅ、手部５ｆの部分成形体を得た。この部分成形体を
プラスチックを材質とする関節部材７を介して、各関節
部で可動するように組み合わせ、プラスチックからなる
設置台８に設置して固体生体ファントム１を作製した。
熱硬化性樹脂、誘電体セラミック粉末、導電性粉末のそ
れぞれの上限を設けたのは、その上限値を超えて含有さ
せた場合は、熱硬化性樹脂もしくは導電性粉末の含有量
が下限値に満たないため、上記のような複合誘電体が成
形できなかったり、誘電損失（tanδ）が低下したりと
いう不具合が生じるからである。 （実施例２）実施例１の試料番号１９の複合誘電体を用
いて、図１、図２のように、人体の頭部、肩部、胸部、
上腕部、下腕部、手首部、手部を模した形状となるよう
な成形型に真空注型し、熱硬化させた。冷却後、複合誘
電体を型から取り出して、頭部５ａ、肩部５ｂ、胸部５
ｃ、上腕部５ｄ1下腕部５ｄ2からなる腕部５ｄ、手首部
５ｅ、手部５ｆの部分成形体を得た。この部分成形体を
プラスチックを材質とする関節部材７を介して、各関節
部で可動するように組み合わせ、プラスチックからなる
設置台８に設置して固体生体ファントム１を作製した。
【００３４】本実施例の固体生体ファントム１は、無線
携帯通信機の発する電磁波の影響を測定するためのもの
である。
携帯通信機の発する電磁波の影響を測定するためのもの
である。
【００３５】また、本実施例では、固体生体ファントム
１に用いる複合誘電体３を１種類としたが、実際の人体
の各部に対応するように、異なる比誘電率、誘電損失を
持つ複合誘電体で構成するようにしてもよい。なお、本
発明の固体生体ファントムにおける可動箇所は、必ずし
も本実施例のようにしなくてもよい。例えば、上腕部５
ｄ1と下腕部５ｄ2とを一体成形としてもよいし、腕部５
ｄと手首部５ｅとを一体成形としてもよい。 （実施例３）実施例１の試料番号１９の複合誘電体を用
いて、図３のように、人体の頭部、肩部、胸部、手部を
模した形状となるような成形型に真空注型し、熱硬化さ
せた。冷却後、複合誘電体を型から取り出して、頭部５
ａ、肩部５ｂ、胸部５ｃ、手部５ｆの部分成形体を得
た。この部分成形体を組み合わせ、プラスチックからな
る設置台８に設置して固体生体ファントム１を作製し
た。なお、手部５ｆは、２本のプラスチック製のアーム
１０を介して設置台８に取り付けられている。この２本
のアーム１０は、保持部材１０ａによって保持され、ア
ーム１０同士の角度を自在に調整することができる。従
って、アーム１０の先端に設けられた手部５ｆの位置調
整が容易に、かつ広範囲に行うことができる。
１に用いる複合誘電体３を１種類としたが、実際の人体
の各部に対応するように、異なる比誘電率、誘電損失を
持つ複合誘電体で構成するようにしてもよい。なお、本
発明の固体生体ファントムにおける可動箇所は、必ずし
も本実施例のようにしなくてもよい。例えば、上腕部５
ｄ1と下腕部５ｄ2とを一体成形としてもよいし、腕部５
ｄと手首部５ｅとを一体成形としてもよい。 （実施例３）実施例１の試料番号１９の複合誘電体を用
いて、図３のように、人体の頭部、肩部、胸部、手部を
模した形状となるような成形型に真空注型し、熱硬化さ
せた。冷却後、複合誘電体を型から取り出して、頭部５
ａ、肩部５ｂ、胸部５ｃ、手部５ｆの部分成形体を得
た。この部分成形体を組み合わせ、プラスチックからな
る設置台８に設置して固体生体ファントム１を作製し
た。なお、手部５ｆは、２本のプラスチック製のアーム
１０を介して設置台８に取り付けられている。この２本
のアーム１０は、保持部材１０ａによって保持され、ア
ーム１０同士の角度を自在に調整することができる。従
って、アーム１０の先端に設けられた手部５ｆの位置調
整が容易に、かつ広範囲に行うことができる。
【００３６】ここで、本発明の固体生体ファントムを用
いた電磁波の測定方法を説明する。まず、人体近傍で使
用される携帯無線通信機から発生する電磁波の人体によ
る遮蔽、吸収、散乱等の影響を考慮したアンテナ放射特
性を評価する場合には、図４に示すように、電波暗室１
１内で、固体ファントム１近傍に実際に人が使用するよ
うな状態に携帯無線通信機９を設置し、固体生体ファン
トム１周辺での携帯無線通信機９から発信した電界強度
を受信アンテナ１３で受信し、アンプ１７を介して、ス
ペクトラムアナライザ１９によってアンテナ放射特性を
測定する。
いた電磁波の測定方法を説明する。まず、人体近傍で使
用される携帯無線通信機から発生する電磁波の人体によ
る遮蔽、吸収、散乱等の影響を考慮したアンテナ放射特
性を評価する場合には、図４に示すように、電波暗室１
１内で、固体ファントム１近傍に実際に人が使用するよ
うな状態に携帯無線通信機９を設置し、固体生体ファン
トム１周辺での携帯無線通信機９から発信した電界強度
を受信アンテナ１３で受信し、アンプ１７を介して、ス
ペクトラムアナライザ１９によってアンテナ放射特性を
測定する。
【００３７】また、人体近傍で使用される携帯無線通信
機から発生される電磁波の人体への影響評価指標として
のＳＡＲ（Specific Absorption Rate：比吸収率）を測
定する場合は、図５に示すように、固体生体ファントム
１近傍に実際に人が使用するような状態に携帯無線通信
機９を設置し、固体生体ファントム１内部に穴を開けて
測定センサ１５を挿入して固体生体ファントム１の内部
から電磁波を受信し、アンプ１７を介して、スペクトラ
ムアナライザ１９で直接電界強度を測定する。
機から発生される電磁波の人体への影響評価指標として
のＳＡＲ（Specific Absorption Rate：比吸収率）を測
定する場合は、図５に示すように、固体生体ファントム
１近傍に実際に人が使用するような状態に携帯無線通信
機９を設置し、固体生体ファントム１内部に穴を開けて
測定センサ１５を挿入して固体生体ファントム１の内部
から電磁波を受信し、アンプ１７を介して、スペクトラ
ムアナライザ１９で直接電界強度を測定する。
【００３８】また、人体近傍で使用される携帯無線通信
機から発生される電磁波の人体への影響評価指標として
のＳＡＲを測定する場合には、縦方向に２分割した固体
生体ファントム近傍より一定強度、一定時間電磁波を照
射し、直後に固体生体ファントムを２分割して、その断
面の温度上昇をサーモグラフで測定する方法もある。
機から発生される電磁波の人体への影響評価指標として
のＳＡＲを測定する場合には、縦方向に２分割した固体
生体ファントム近傍より一定強度、一定時間電磁波を照
射し、直後に固体生体ファントムを２分割して、その断
面の温度上昇をサーモグラフで測定する方法もある。
【００３９】
【発明の効果】本発明の複合誘電体は、熱硬化性樹脂４
０〜９０vol％と、導電性粉末１０〜６０vol％と（ただ
し、合計１００vol％）を含有してなるので、マイクロ
波帯で人体と同等の誘電特性を有するとともに、常温で
固体であるので扱いやすく、電気的特性を均一に安定さ
せることができる。また、マトリクス樹脂に熱硬化性樹
脂を用いているので、注型等で成型することができ、容
易に、短時間で製造することができ、かつ生産性も高い
複合誘電体とすることができる。
０〜９０vol％と、導電性粉末１０〜６０vol％と（ただ
し、合計１００vol％）を含有してなるので、マイクロ
波帯で人体と同等の誘電特性を有するとともに、常温で
固体であるので扱いやすく、電気的特性を均一に安定さ
せることができる。また、マトリクス樹脂に熱硬化性樹
脂を用いているので、注型等で成型することができ、容
易に、短時間で製造することができ、かつ生産性も高い
複合誘電体とすることができる。
【００４０】また、熱硬化性樹脂４０〜９０vol％と、
誘電体セラミック粉末５０vol％以下（ただし、０vol％
は含まない）と、導電性粉末１０〜６０vol％と（ただ
し、合計１００vol％）を含有してなるので、その電気
的特性の調整を容易に行うことができる。
誘電体セラミック粉末５０vol％以下（ただし、０vol％
は含まない）と、導電性粉末１０〜６０vol％と（ただ
し、合計１００vol％）を含有してなるので、その電気
的特性の調整を容易に行うことができる。
【００４１】また、固体生体ファントムは、本発明の複
合誘電体の成形体からなるので、常温で固体の疑似人体
として用いることができ、容易に電磁波による人体への
影響を測定することができる。
合誘電体の成形体からなるので、常温で固体の疑似人体
として用いることができ、容易に電磁波による人体への
影響を測定することができる。
【００４２】また、本発明の複合誘電体を材質とし、人
体の少なくとも一部を模した略人型形状を有しているの
で、幾何学的な形状に成形したものに比べ、測定したい
部位の疑似人体としてより正確なデータを得ることがで
きる。
体の少なくとも一部を模した略人型形状を有しているの
で、幾何学的な形状に成形したものに比べ、測定したい
部位の疑似人体としてより正確なデータを得ることがで
きる。
【００４３】また、略人型形状の関節部分が少なくとも
１箇所可動するので、固体生体ファントムにある程度自
由にポーズをとらせることができ、電磁波を出す機器が
どのような形状であっても対応することができるととも
に、実際に人間が使用している状態に近似した状態でデ
ータを取ることができる。
１箇所可動するので、固体生体ファントムにある程度自
由にポーズをとらせることができ、電磁波を出す機器が
どのような形状であっても対応することができるととも
に、実際に人間が使用している状態に近似した状態でデ
ータを取ることができる。
【００４４】また、本発明の固体生体ファントムの製造
方法は、熱硬化性樹脂中に、誘電体セラミック粉末およ
び導電性粉末を混練し、成形型に注型して熱硬化させる
ことによって部分成形体を得た後、前記部分成形体を組
み合わせて人型形状となすので、成形する部分成形体が
複雑な形状であっても、容易にかつ短時間で成形するこ
とができる。また、固体生体ファントムを分割して成形
することにより、部分成形体同士を独立して可動させる
ことができる。
方法は、熱硬化性樹脂中に、誘電体セラミック粉末およ
び導電性粉末を混練し、成形型に注型して熱硬化させる
ことによって部分成形体を得た後、前記部分成形体を組
み合わせて人型形状となすので、成形する部分成形体が
複雑な形状であっても、容易にかつ短時間で成形するこ
とができる。また、固体生体ファントムを分割して成形
することにより、部分成形体同士を独立して可動させる
ことができる。
【図１】本発明の一実施例である固体生体ファントムの
正面図。
正面図。
【図２】本発明の一実施例である固体生体ファントムの
側面図。
側面図。
【図３】本発明の他の実施例である固体生体ファントム
の正面図。
の正面図。
【図４】アンテナ放射特性の測定方法を示す説明図。
【図５】ＳＡＲの測定方法を示す説明図。
１ 固体生体ファントム ３ 複合誘電体 ５ 部分成形体 ５ａ 頭部 ５ｂ 肩部 ５ｃ 胸部 ５ｄ 腕部 ５ｅ 手首部 ５ｆ 手部 ７ 関節部材 ８ 設置台 ９ 無線携帯通信機 １０ アーム １０ａ 保持部材 １１ 電波暗室 １３ 受信アンテナ １５ 測定センサ １７ アンプ １９ スペクトラムアナライザ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 之雄 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 大嶋 敏也 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】熱硬化性樹脂４０〜９０vol％と、 導電性粉末１０〜６０vol％と、（ただし、合計１００v
ol％）を含有してなることを特徴とする複合誘電体。 - 【請求項２】熱硬化性樹脂４０〜９０vol％と、 誘電体セラミック粉末５０vol％以下（ただし、０vol％
は含まない）と、 導電性粉末１０〜６０vol％と、（ただし、合計１００v
ol％）を含有してなることを特徴とする複合誘電体。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の複合誘
電体の成形体からなることを特徴とする固体生体ファン
トム。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の複合誘
電体を材質とし、人体形状の少なくとも一部を模した略
人型形状を有することを特徴とする請求項３に記載の固
体生体ファントム。 - 【請求項５】 前記略人型形状の関節部分が可動するこ
とを特徴とする請求項４に記載の固体生体ファントム。 - 【請求項６】 熱硬化性樹脂中に、誘電体セラミック粉
末および導電性粉末を混練し、成形型に注型して熱硬化
させることによって部分成形体を得た後、前記部分成形
体を組み合わせて所定の形状となすことを特徴とする固
体生体ファントムの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161668A JP2000082333A (ja) | 1998-07-10 | 1999-06-08 | 複合誘電体、およびそれを用いた固体生体ファントム、ならびに固体生体ファントムの製造方法。 |
| EP99113086A EP0970988A1 (en) | 1998-07-10 | 1999-07-06 | Composite dielectric material, a solid organism phantom made therefrom, and a method of manufacturing the same |
| NO993401A NO993401L (no) | 1998-07-10 | 1999-07-09 | Dielektrisk komposittmateriale og proevedukke av slikt materiale for mikroboelgeforsoek |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19582998 | 1998-07-10 | ||
| JP10-195829 | 1998-07-10 | ||
| JP11161668A JP2000082333A (ja) | 1998-07-10 | 1999-06-08 | 複合誘電体、およびそれを用いた固体生体ファントム、ならびに固体生体ファントムの製造方法。 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082333A true JP2000082333A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=26487723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161668A Pending JP2000082333A (ja) | 1998-07-10 | 1999-06-08 | 複合誘電体、およびそれを用いた固体生体ファントム、ならびに固体生体ファントムの製造方法。 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0970988A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000082333A (ja) |
| NO (1) | NO993401L (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6985113B2 (en) | 2003-04-18 | 2006-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio antenna apparatus provided with controller for controlling SAR and radio communication apparatus using the same radio antenna apparatus |
| JP2006290939A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Ntn Corp | 高誘電性エラストマー組成物 |
| US7268564B2 (en) | 2003-02-26 | 2007-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for measuring specific absorption rate of radio communication apparatus |
| WO2008050749A1 (fr) | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Kabushiki Kaisha Fine Rubber Kenkyuusho | Fantôme de corps entier et procédé de fabrication de celui-ci |
| JP2008236705A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-10-02 | Daido Steel Co Ltd | 超広帯域通信用アンテナ |
| US7609071B2 (en) | 2003-03-03 | 2009-10-27 | Panasonic Corporation | Human phantom apparatus, finger phantom apparatus, and apparatus for measuring characteristic of antenna using the same phantom apparatus |
| WO2013065752A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 昭和電工株式会社 | 複合材料、伝送シート、伝送ユニット及びそれらを備えた非接触電力伝送システム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4414142A (en) * | 1980-04-18 | 1983-11-08 | Vogel F Lincoln | Organic matrix composites reinforced with intercalated graphite |
| FR2555188B1 (fr) * | 1983-11-18 | 1986-10-31 | Electricite De France | Procede de fabrication d'un materiau composite comprenant une matrice polymere reticulee et des charges conductrices de l'electricite finement divisees |
| US5179140A (en) * | 1988-12-27 | 1993-01-12 | Fiber Glass Systems, Inc. | Filled resin compositions and articles made therefrom |
| JPH08239513A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-17 | Yoshihisa Futagawa | 複合誘電体及びこれを用いたファントムモデル |
-
1999
- 1999-06-08 JP JP11161668A patent/JP2000082333A/ja active Pending
- 1999-07-06 EP EP99113086A patent/EP0970988A1/en not_active Withdrawn
- 1999-07-09 NO NO993401A patent/NO993401L/no not_active Application Discontinuation
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7268564B2 (en) | 2003-02-26 | 2007-09-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for measuring specific absorption rate of radio communication apparatus |
| US7609071B2 (en) | 2003-03-03 | 2009-10-27 | Panasonic Corporation | Human phantom apparatus, finger phantom apparatus, and apparatus for measuring characteristic of antenna using the same phantom apparatus |
| US6985113B2 (en) | 2003-04-18 | 2006-01-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio antenna apparatus provided with controller for controlling SAR and radio communication apparatus using the same radio antenna apparatus |
| JP2006290939A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Ntn Corp | 高誘電性エラストマー組成物 |
| JP2008236705A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-10-02 | Daido Steel Co Ltd | 超広帯域通信用アンテナ |
| WO2008050749A1 (fr) | 2006-10-25 | 2008-05-02 | Kabushiki Kaisha Fine Rubber Kenkyuusho | Fantôme de corps entier et procédé de fabrication de celui-ci |
| JP5312035B2 (ja) * | 2006-10-25 | 2013-10-09 | 株式会社朝日Ｆｒ研究所 | 全身ファントム及びその製造方法 |
| WO2013065752A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 昭和電工株式会社 | 複合材料、伝送シート、伝送ユニット及びそれらを備えた非接触電力伝送システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO993401D0 (no) | 1999-07-09 |
| NO993401L (no) | 2000-01-11 |
| EP0970988A1 (en) | 2000-01-12 |
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