JP2003322558A - 音響インピーダンス測定方法及び音響インピーダンス測定装置 - Google Patents
音響インピーダンス測定方法及び音響インピーダンス測定装置Info
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- JP2003322558A JP2003322558A JP2002130928A JP2002130928A JP2003322558A JP 2003322558 A JP2003322558 A JP 2003322558A JP 2002130928 A JP2002130928 A JP 2002130928A JP 2002130928 A JP2002130928 A JP 2002130928A JP 2003322558 A JP2003322558 A JP 2003322558A
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 伝送線路と測定試料間の距離を変化させなが
ら測定する必要がなく、空間的分解能が高く、特に、生
体等の音響インピーダンス測定に適した、音響インピー
ダンス測定方法及び装置を提供する。 【解決手段】 超音波伝送路７の一端から一定周波数帯
域の超音波パルス６を伝搬させ、超音波伝送路７の他端
に接続され且つ被測定物と密着されたλ／４整合層８を
介して被測定物９に超音波パルスを印加し、超音波伝送
路７とλ／４整合層８との界面から反射される超音波パ
ルスエコー１０を超音波伝送路７の一端に伝搬させ、超
音波パルスエコー１０の特定周波数成分から被測定物９
の音響インピーダンスを求める。
ら測定する必要がなく、空間的分解能が高く、特に、生
体等の音響インピーダンス測定に適した、音響インピー
ダンス測定方法及び装置を提供する。 【解決手段】 超音波伝送路７の一端から一定周波数帯
域の超音波パルス６を伝搬させ、超音波伝送路７の他端
に接続され且つ被測定物と密着されたλ／４整合層８を
介して被測定物９に超音波パルスを印加し、超音波伝送
路７とλ／４整合層８との界面から反射される超音波パ
ルスエコー１０を超音波伝送路７の一端に伝搬させ、超
音波パルスエコー１０の特定周波数成分から被測定物９
の音響インピーダンスを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響インピーダンス測
定方法、及びその音響インピーダンス測定装置に関し、
さらに詳しくは、超音波の波長で制限されない空間分解
能を有し、簡便、かつ、正確に被測定物の音響インピー
ダンスを測定できる、音響インピーダンス測定方法、及
びその音響インピーダンス測定装置に関する。
定方法、及びその音響インピーダンス測定装置に関し、
さらに詳しくは、超音波の波長で制限されない空間分解
能を有し、簡便、かつ、正確に被測定物の音響インピー
ダンスを測定できる、音響インピーダンス測定方法、及
びその音響インピーダンス測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種工業用の各種材料（固体、液体、及
びゲル状物）に対して、音響インピーダンスを測定する
ことが行われている。また、生体組織を反映する音響イ
ンピーダンスを、内視鏡やカテーテルに組み込んだ音響
インピーダンス測定装置により音響インピーダンスを測
定して、胃の病状診断、血管内のプラークの識別、ある
いは、臓器に対する診断を行うことが考えられている。
びゲル状物）に対して、音響インピーダンスを測定する
ことが行われている。また、生体組織を反映する音響イ
ンピーダンスを、内視鏡やカテーテルに組み込んだ音響
インピーダンス測定装置により音響インピーダンスを測
定して、胃の病状診断、血管内のプラークの識別、ある
いは、臓器に対する診断を行うことが考えられている。
【０００３】このような音響インピーダンスの測定方法
は、例えば、特開２０００−２２１０７８号公報におい
て、超音波連続波による石英ロッドを用いた音響インピ
ーダンス測定技術が開示されている。図１５は、上記の
特開２０００−２２１０７８号公報に記載されている音
響インピーダンス測定法の概略を示す図である。この技
術では、超音波振動子５１で発生した一定の超音波連続
波を伝送線路５２の一端から入力して伝送線路５２を伝
搬させ、マッチング液５３を介して音響インピーダンス
変換器５５を密着させた試料５４に対して印加する。超
音波反射率をマッチング液５３の長さを波長（λ）の関
数として求め、試料５４の音響インピーダンスを求め
る。インピーダンス変換器５５によってインピーダンス
変換することにより、マッチング液５３と試料５４との
音響インピーダンスの差が少ない試料５４の場合にも、
試料５４の音響インピーダンスを測定することができ
る。また、インピーダンス変換器５５を形状の定まらな
い試料面に押しつけることによって反射面が正確に規定
され、正確な音響インピーダンスを測定することができ
る。
は、例えば、特開２０００−２２１０７８号公報におい
て、超音波連続波による石英ロッドを用いた音響インピ
ーダンス測定技術が開示されている。図１５は、上記の
特開２０００−２２１０７８号公報に記載されている音
響インピーダンス測定法の概略を示す図である。この技
術では、超音波振動子５１で発生した一定の超音波連続
波を伝送線路５２の一端から入力して伝送線路５２を伝
搬させ、マッチング液５３を介して音響インピーダンス
変換器５５を密着させた試料５４に対して印加する。超
音波反射率をマッチング液５３の長さを波長（λ）の関
数として求め、試料５４の音響インピーダンスを求め
る。インピーダンス変換器５５によってインピーダンス
変換することにより、マッチング液５３と試料５４との
音響インピーダンスの差が少ない試料５４の場合にも、
試料５４の音響インピーダンスを測定することができ
る。また、インピーダンス変換器５５を形状の定まらな
い試料面に押しつけることによって反射面が正確に規定
され、正確な音響インピーダンスを測定することができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の特開２０００−
２２１０７８号公報で開示されている音響インピーダン
スの測定方法は、伝送線路と測定試料間の距離を変化さ
せながら測定しなければならず、距離を変えるための駆
動部や測長のためのレーザー計測器などが必要で、特に
生体内での測定は困難である。また、この従来方法で
は、医用音響インピーダンス測定において要求される、
波長オーダーの空間分解能を実現するのは困難である。
２２１０７８号公報で開示されている音響インピーダン
スの測定方法は、伝送線路と測定試料間の距離を変化さ
せながら測定しなければならず、距離を変えるための駆
動部や測長のためのレーザー計測器などが必要で、特に
生体内での測定は困難である。また、この従来方法で
は、医用音響インピーダンス測定において要求される、
波長オーダーの空間分解能を実現するのは困難である。
【０００５】本発明の目的は、上記課題に鑑み、伝送線
路と測定試料間の距離を変化させながら測定する必要が
なく、空間的分解能が高く、特に、生体等の音響インピ
ーダンス測定に適した、音響インピーダンス測定方法と
装置を提供することを目的とする。
路と測定試料間の距離を変化させながら測定する必要が
なく、空間的分解能が高く、特に、生体等の音響インピ
ーダンス測定に適した、音響インピーダンス測定方法と
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の音響インピーダンス測定方法は、超音波伝
送路の一端から一定周波数帯域の超音波パルスを伝搬さ
せ、超音波伝送路の他端に接続され且つ被測定物と密着
されたλ／４整合層を介して被測定物に超音波パルスを
印加し、超音波伝送路とλ／４整合層との界面から反射
される超音波パルスエコーを超音波伝送路の一端に伝搬
させ、超音波パルスエコーの特定周波数成分から被測定
物の音響インピーダンスを求めることを特徴とする。本
発明の上記構成において、好ましくは、超音波伝送路の
単一モード伝搬領域の周波数帯域を利用することによっ
て、超音波伝送路に一定周波数帯域の超音波パルスを伝
搬させることができる。本発明の上記構成において、好
ましくは、超音波伝送路の多モード伝搬領域の周波数を
利用することにって、超音波伝送路に一定周波数帯域の
超音波パルスを伝搬させることができる。前記構成にお
いて、λ／４整合層は、被測定物が水の場合に超音波パ
ルス周波数帯域内の特定周波数で整合する形状と特性音
響インピーダンスを有することが好ましい。超音波伝送
路とλ／４整合層の断面積は、好ましくは、必要とする
空間分解能に応じて小さくする。また、測定した被測定
物からのエコーの周波数成分を、空気を被測定物として
求めたエコーの周波数成分で規格化するようにし得る。
め、本発明の音響インピーダンス測定方法は、超音波伝
送路の一端から一定周波数帯域の超音波パルスを伝搬さ
せ、超音波伝送路の他端に接続され且つ被測定物と密着
されたλ／４整合層を介して被測定物に超音波パルスを
印加し、超音波伝送路とλ／４整合層との界面から反射
される超音波パルスエコーを超音波伝送路の一端に伝搬
させ、超音波パルスエコーの特定周波数成分から被測定
物の音響インピーダンスを求めることを特徴とする。本
発明の上記構成において、好ましくは、超音波伝送路の
単一モード伝搬領域の周波数帯域を利用することによっ
て、超音波伝送路に一定周波数帯域の超音波パルスを伝
搬させることができる。本発明の上記構成において、好
ましくは、超音波伝送路の多モード伝搬領域の周波数を
利用することにって、超音波伝送路に一定周波数帯域の
超音波パルスを伝搬させることができる。前記構成にお
いて、λ／４整合層は、被測定物が水の場合に超音波パ
ルス周波数帯域内の特定周波数で整合する形状と特性音
響インピーダンスを有することが好ましい。超音波伝送
路とλ／４整合層の断面積は、好ましくは、必要とする
空間分解能に応じて小さくする。また、測定した被測定
物からのエコーの周波数成分を、空気を被測定物として
求めたエコーの周波数成分で規格化するようにし得る。
【０００７】この構成によれば、一定周波数帯域の超音
波を用いることで、複素反射率と被測定物の音響インピ
ーダンスとの関係が単純になり、超音波パルスを用いる
ことで、特定モードの超音波パルスのエコーのみを時間
軸上で容易に分離して測定でき、被測定物の音響インピ
ーダンスを精度良く求めることができる。また、超音波
伝送路に一定周波数帯域の超音波パルスを伝搬させる方
法において、超音波伝送路の単一モード伝搬領域の周波
数帯域を利用する場合には、必要なモードのパルスエコ
ーのみを時間軸上で容易に分離して測定でき、被測定物
の音響インピーダンスを精度良く求めることができる。
さらに、超音波伝送路に一定周波数帯域の超音波パルス
を伝搬させる方法において、超音波伝送路の多モード伝
搬領域の周波数帯域を利用する場合には、モードによる
伝搬遅延時間が異なることを利用して必要なモードのパ
ルスエコーのみを時間軸上で容易に分離して測定でき、
被測定物の音響インピーダンスを精度良く求めることが
できる。また、λ／４整合層は、被測定物が水の場合に
整合する特性音響インピーダンスを有している。水に近
い音響インピーダンスを有する被測定物の反射は、水の
特性音響インピーダンスからのずれに高感度であり、ま
た、水の正確な特性音響インピーダンスは既知である。
従って、水に近い音響インピーダンスを有する被測定物
の音響インピーダンスを精度良く測定できる。特に、生
体は水に近い音響インピーダンスを有しており、従っ
て、生体の音響インピーダンスを精度良く測定すること
が可能になる。また、λ／４整合層を被測定物に密着す
るから、断面積内の音響インピーダンスのみを測定する
ことができる。さらに、超音波伝送路とλ／４整合層の
断面積は、必要とする空間分解能に応じて小さくし、周
波数を選択して所定のモードの超音波パルスを伝搬させ
ることで、必要とする空間分解能で音響インピーダンス
を測定することができる。例えば、医用では、超音波の
空間分解能が組織映像の限界であるが、この方法によれ
ば、超音波の波長に関わらず被測定物と密着するλ／４
整合層の断面積による空間分解能で音響インピーダンス
を測定することが可能となる。また、測定した被測定物
からのエコーの周波数成分を、空気を被測定物として求
めたエコーの周波数成分で規格化するから、簡便に測定
系の校正をすることができる。
波を用いることで、複素反射率と被測定物の音響インピ
ーダンスとの関係が単純になり、超音波パルスを用いる
ことで、特定モードの超音波パルスのエコーのみを時間
軸上で容易に分離して測定でき、被測定物の音響インピ
ーダンスを精度良く求めることができる。また、超音波
伝送路に一定周波数帯域の超音波パルスを伝搬させる方
法において、超音波伝送路の単一モード伝搬領域の周波
数帯域を利用する場合には、必要なモードのパルスエコ
ーのみを時間軸上で容易に分離して測定でき、被測定物
の音響インピーダンスを精度良く求めることができる。
さらに、超音波伝送路に一定周波数帯域の超音波パルス
を伝搬させる方法において、超音波伝送路の多モード伝
搬領域の周波数帯域を利用する場合には、モードによる
伝搬遅延時間が異なることを利用して必要なモードのパ
ルスエコーのみを時間軸上で容易に分離して測定でき、
被測定物の音響インピーダンスを精度良く求めることが
できる。また、λ／４整合層は、被測定物が水の場合に
整合する特性音響インピーダンスを有している。水に近
い音響インピーダンスを有する被測定物の反射は、水の
特性音響インピーダンスからのずれに高感度であり、ま
た、水の正確な特性音響インピーダンスは既知である。
従って、水に近い音響インピーダンスを有する被測定物
の音響インピーダンスを精度良く測定できる。特に、生
体は水に近い音響インピーダンスを有しており、従っ
て、生体の音響インピーダンスを精度良く測定すること
が可能になる。また、λ／４整合層を被測定物に密着す
るから、断面積内の音響インピーダンスのみを測定する
ことができる。さらに、超音波伝送路とλ／４整合層の
断面積は、必要とする空間分解能に応じて小さくし、周
波数を選択して所定のモードの超音波パルスを伝搬させ
ることで、必要とする空間分解能で音響インピーダンス
を測定することができる。例えば、医用では、超音波の
空間分解能が組織映像の限界であるが、この方法によれ
ば、超音波の波長に関わらず被測定物と密着するλ／４
整合層の断面積による空間分解能で音響インピーダンス
を測定することが可能となる。また、測定した被測定物
からのエコーの周波数成分を、空気を被測定物として求
めたエコーの周波数成分で規格化するから、簡便に測定
系の校正をすることができる。
【０００８】本発明の音響インピーダンス測定方法で
は、上記の超音波伝送路を複数束ねて用い、各々の伝送
路を伝搬する各々の超音波エコーから各々の音響インピ
ーダンスを求め、被測定物の音響インピーダンス分布像
を測定することができる。この構成によれば、医用等で
必要とされる生体の音響インピーダンス分布像を得るこ
とができる。
は、上記の超音波伝送路を複数束ねて用い、各々の伝送
路を伝搬する各々の超音波エコーから各々の音響インピ
ーダンスを求め、被測定物の音響インピーダンス分布像
を測定することができる。この構成によれば、医用等で
必要とされる生体の音響インピーダンス分布像を得るこ
とができる。
【０００９】また、本発明の音響インピーダンス測定装
置は、一定の電気パルスを発生する電気信号源と、電気
信号源からの電気パルスを超音波パルスに変換し且つ超
音波パルスエコーを電気パルスに変換する超音波振動子
と、超音波振動子を一端に有し且つ他端にλ／４整合層
を有する超音波伝送線路と、超音波パルスエコーをフー
リエ変換し、フーリエスペクトルから被測定物の音響イ
ンピーダンスを計算する信号処理部とからなることを特
徴とする。超音波伝送路は好ましくは、石英ファイバー
から成る。上記λ／４整合層は、石英ファイバーと径が
同一であり、超音波パルスの周波数において１／４波長
の長さを有し、また、水、超音波伝送路及びλ／４整合
層の特性音響インピーダンスをそれぞれ、ＺW 、ＺC 及
びＺS としたときに、ＺS＝（ＺW ・ＺC ）1/2 となる
特性音響インピーダンスを有する物から成り、水を被測
定物としたときにインピーダンス整合していることを特
徴とする。この特性音響インピーダンスを有する物質
は、エポキシ樹脂であれば好ましい。そして、信号処理
部は、空気を被測定物としたときのフーリエスペクトル
で規格化することを特徴とする。
置は、一定の電気パルスを発生する電気信号源と、電気
信号源からの電気パルスを超音波パルスに変換し且つ超
音波パルスエコーを電気パルスに変換する超音波振動子
と、超音波振動子を一端に有し且つ他端にλ／４整合層
を有する超音波伝送線路と、超音波パルスエコーをフー
リエ変換し、フーリエスペクトルから被測定物の音響イ
ンピーダンスを計算する信号処理部とからなることを特
徴とする。超音波伝送路は好ましくは、石英ファイバー
から成る。上記λ／４整合層は、石英ファイバーと径が
同一であり、超音波パルスの周波数において１／４波長
の長さを有し、また、水、超音波伝送路及びλ／４整合
層の特性音響インピーダンスをそれぞれ、ＺW 、ＺC 及
びＺS としたときに、ＺS＝（ＺW ・ＺC ）1/2 となる
特性音響インピーダンスを有する物から成り、水を被測
定物としたときにインピーダンス整合していることを特
徴とする。この特性音響インピーダンスを有する物質
は、エポキシ樹脂であれば好ましい。そして、信号処理
部は、空気を被測定物としたときのフーリエスペクトル
で規格化することを特徴とする。
【００１０】この装置は、λ／４整合層のインピーダン
ス整合条件を満たす周波数を含む周波数帯域を有する超
音波パルスを、電気信号源からの電気パルスを超音波振
動子に印加することによって発生させ、超音波パルスを
超音波伝送路に伝搬させ、λ／４整合層を介して被測定
物に超音波パルスを印加する。超音波伝送路とλ／４整
合層との界面で発生した超音波エコーパルスを超音波伝
送路に伝搬させて超音波振動子に入力し、超音波信号を
電気信号に変換する。信号処理部により、目的とするエ
コー信号を取り出してフーリエ変換し、空気を被測定物
としたときのスペクトルで規格化する。従って、本発明
の装置によれば、一定周波数帯域の超音波パルスを用い
ることで、複素反射率と被測定物の音響インピーダンス
との関係が単純になり、また、超音波パルスを用いるこ
とで、所定のモードの超音波パルスエコーのみを時間軸
上で分離して測定でき、被測定物の音響インピーダンス
を精度良く求めることができる。また、λ／４整合層
は、被測定物が水の場合に整合する特性音響インピーダ
ンスを有しているので、水に近い音響インピーダンスを
有する被測定物の反射は、水の特性音響インピーダンス
からのずれに高感度であり、また、水の正確な特性音響
インピーダンスは既知である。従って、水に近い音響イ
ンピーダンスを有する被測定物の音響インピーダンスを
精度良く測定することができる。生体は水に近い音響イ
ンピーダンスを有しており、従って、生体の音響インピ
ーダンスを精度良く測定し得る。また、λ／４整合層を
被測定物に密着するから、断面積内の音響インピーダン
スのみを測定することが可能になる。上記超音波伝送路
とλ／４整合層の断面積は、必要とする空間分解能に応
じて小さくし、周波数を選択して所定の超音波パルスを
伝搬させることで、必要とする空間分解能で音響インピ
ーダンスを測定することができる。また、測定した被測
定物からのエコーのスペクトルを、空気を被測定物とし
て求めたエコーのスペクトルで規格化するから、簡便に
測定系の校正をすることができる。さらに、本発明の音
響インピーダンス測定装置によれば、超音波振動子とλ
／４整合層を備えた超音波伝送路を複数本束ねて備える
ことにより、各々の伝送路を伝搬する各々の超音波パル
スエコーから各々の音響インピーダンスを測定し、被測
定物の音響インピーダンス像を測定することを特徴とす
る。この構成によれば、従来難しかった、音響インピー
ダンス画像を得ることができ、特に、医用に用いれば有
用である。
ス整合条件を満たす周波数を含む周波数帯域を有する超
音波パルスを、電気信号源からの電気パルスを超音波振
動子に印加することによって発生させ、超音波パルスを
超音波伝送路に伝搬させ、λ／４整合層を介して被測定
物に超音波パルスを印加する。超音波伝送路とλ／４整
合層との界面で発生した超音波エコーパルスを超音波伝
送路に伝搬させて超音波振動子に入力し、超音波信号を
電気信号に変換する。信号処理部により、目的とするエ
コー信号を取り出してフーリエ変換し、空気を被測定物
としたときのスペクトルで規格化する。従って、本発明
の装置によれば、一定周波数帯域の超音波パルスを用い
ることで、複素反射率と被測定物の音響インピーダンス
との関係が単純になり、また、超音波パルスを用いるこ
とで、所定のモードの超音波パルスエコーのみを時間軸
上で分離して測定でき、被測定物の音響インピーダンス
を精度良く求めることができる。また、λ／４整合層
は、被測定物が水の場合に整合する特性音響インピーダ
ンスを有しているので、水に近い音響インピーダンスを
有する被測定物の反射は、水の特性音響インピーダンス
からのずれに高感度であり、また、水の正確な特性音響
インピーダンスは既知である。従って、水に近い音響イ
ンピーダンスを有する被測定物の音響インピーダンスを
精度良く測定することができる。生体は水に近い音響イ
ンピーダンスを有しており、従って、生体の音響インピ
ーダンスを精度良く測定し得る。また、λ／４整合層を
被測定物に密着するから、断面積内の音響インピーダン
スのみを測定することが可能になる。上記超音波伝送路
とλ／４整合層の断面積は、必要とする空間分解能に応
じて小さくし、周波数を選択して所定の超音波パルスを
伝搬させることで、必要とする空間分解能で音響インピ
ーダンスを測定することができる。また、測定した被測
定物からのエコーのスペクトルを、空気を被測定物とし
て求めたエコーのスペクトルで規格化するから、簡便に
測定系の校正をすることができる。さらに、本発明の音
響インピーダンス測定装置によれば、超音波振動子とλ
／４整合層を備えた超音波伝送路を複数本束ねて備える
ことにより、各々の伝送路を伝搬する各々の超音波パル
スエコーから各々の音響インピーダンスを測定し、被測
定物の音響インピーダンス像を測定することを特徴とす
る。この構成によれば、従来難しかった、音響インピー
ダンス画像を得ることができ、特に、医用に用いれば有
用である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。入射波となる所定の周波数
ｆの信号源に、その一端が接続される分布定数線路の他
端に、分布定数線路の特性インピーダンスと異なるイン
ピーダンスＺL を接続すると反射波が生じる。この反射
波を測定することにより、未知のインピーダンスＺ
L （ここでＺL は複素インピーダンスとなる。）を求め
ることができる。すなわち、分布定数線路の特性インピ
ーダンスをＺ0 としたときに、反射係数Γd は、Γd ＝
（ＺL −Ｚ0 ）／（ＺL ＋Ｚ0 ）となる。この反射係数
Γd を測定すると、未知のインピーダンスＺL が、ＺL
＝Ｚ0 （１＋Γd ）／（１−Γd ）として求まる。ま
た、分布定数線路と、分布定数線路の特性インピーダン
スＺ0 と異なる特性インピーダンスＺM を有する負荷を
接続したときに、反射波が生じる。この反射波が生じな
いように、すなわち整合を取るために、分布定数線路
と、負荷の間に１／４波長の分布定数線路を整合回路と
して挿入することが知られている。ここで、１／４波長
の分布定数線路の特性インピーダンスをＺS とすると、
ＺS ＝（Ｚ0 ・ＺM ）1/2 が整合条件となる。
を参照して詳細に説明する。入射波となる所定の周波数
ｆの信号源に、その一端が接続される分布定数線路の他
端に、分布定数線路の特性インピーダンスと異なるイン
ピーダンスＺL を接続すると反射波が生じる。この反射
波を測定することにより、未知のインピーダンスＺ
L （ここでＺL は複素インピーダンスとなる。）を求め
ることができる。すなわち、分布定数線路の特性インピ
ーダンスをＺ0 としたときに、反射係数Γd は、Γd ＝
（ＺL −Ｚ0 ）／（ＺL ＋Ｚ0 ）となる。この反射係数
Γd を測定すると、未知のインピーダンスＺL が、ＺL
＝Ｚ0 （１＋Γd ）／（１−Γd ）として求まる。ま
た、分布定数線路と、分布定数線路の特性インピーダン
スＺ0 と異なる特性インピーダンスＺM を有する負荷を
接続したときに、反射波が生じる。この反射波が生じな
いように、すなわち整合を取るために、分布定数線路
と、負荷の間に１／４波長の分布定数線路を整合回路と
して挿入することが知られている。ここで、１／４波長
の分布定数線路の特性インピーダンスをＺS とすると、
ＺS ＝（Ｚ0 ・ＺM ）1/2 が整合条件となる。
【００１２】図１は、本発明に係る実施の形態による音
響インピーダンス測定方法の原理を説明する等価回路で
ある。この等価回路回路は、上述の分布定数線路と同様
に取り扱うことができる。図に示すように、本発明の音
響インピーダンス測定方法は、被測定物９と超音波伝送
線路７との間に、おおよそ超音波伝送線路７の直径と同
一なλ／４整合層８を介して被測定物９と直接接触する
ように配置されている。また、超音波伝送線路７の一端
に、超音波振動子５が接続され、電気パルス４を入力す
ると超音波が発生し、超音波伝送線路７を伝播する超音
波パルス６となる。
響インピーダンス測定方法の原理を説明する等価回路で
ある。この等価回路回路は、上述の分布定数線路と同様
に取り扱うことができる。図に示すように、本発明の音
響インピーダンス測定方法は、被測定物９と超音波伝送
線路７との間に、おおよそ超音波伝送線路７の直径と同
一なλ／４整合層８を介して被測定物９と直接接触する
ように配置されている。また、超音波伝送線路７の一端
に、超音波振動子５が接続され、電気パルス４を入力す
ると超音波が発生し、超音波伝送線路７を伝播する超音
波パルス６となる。
【００１３】未知の被測定物の音響インピーダンスＺL
が超音波伝送線路の特性音響インピーダンスＺC と異な
るときに、超音波パルス６は、被測定物９により反射さ
れて、超音波パルスエコー１０が発生する。この超音波
パルスエコー１０は、超音波パルス６と逆に超音波伝送
線路７を伝搬し再び超音波振動子５により電気パルスに
変換される。この電気パルスを、以下エコー信号１１と
呼ぶ。このエコー信号１１は、時間領域の信号であり、
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によるフーリエ変換器１２
により、周波数領域の振幅と位相に変換されたフーリエ
スペクトル１３として取り出される。このエコー信号１
１のフーリエスペクトル１３により、上述の分布定数線
路の反射波によるインピーダンス測定とのアナロジーに
より、被測定物の複素音響インピーダンスを知ることが
できる。
が超音波伝送線路の特性音響インピーダンスＺC と異な
るときに、超音波パルス６は、被測定物９により反射さ
れて、超音波パルスエコー１０が発生する。この超音波
パルスエコー１０は、超音波パルス６と逆に超音波伝送
線路７を伝搬し再び超音波振動子５により電気パルスに
変換される。この電気パルスを、以下エコー信号１１と
呼ぶ。このエコー信号１１は、時間領域の信号であり、
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によるフーリエ変換器１２
により、周波数領域の振幅と位相に変換されたフーリエ
スペクトル１３として取り出される。このエコー信号１
１のフーリエスペクトル１３により、上述の分布定数線
路の反射波によるインピーダンス測定とのアナロジーに
より、被測定物の複素音響インピーダンスを知ることが
できる。
【００１４】ここで、未知の被測定物が、例えば水の特
性音響インピーダンスＺW に近い生体のような被測定物
の測定をする場合について説明する。超音波伝送線路７
の特性音響インピーダンスＺC と、水の特性音響インピ
ーダンスＺW との整合をとるためには、超音波の周波数
におけるλ／４の厚さの整合層８を超音波伝送線路７と
水の間に挿入すればよい。この場合、λ／４整合層の特
性音響インピーダンスＺS は、上述の分布定数線路と同
様に、ＺS ＝（ＺC ・ＺW ）1/2 となる。このようにす
れば、超音波パルスは、被測定物９が水である場合に完
全に吸収され、反射波は生じない。水と音響インピーダ
ンスの異なる被測定物９からは、反射波が生じる。この
反射波の波形は、水の特性音響インピーダンスからのず
れに高感度であるので、水の特性音響インピーダンスに
近い生体の測定に適している。この反射波のフーリエ変
換された周波数領域の振幅と位相を得ることで、未知の
被測定物９の複素音響インピーダンス（以下、単に音響
インピーダンスと呼ぶ）を高精度で測定できる。さら
に、このλ／４整合層８の直径を、超音波伝送線路７の
直径とほぼ同じにしているので、λ／４整合層８が密着
している部分のみの音響インピーダンスを反映した反射
波が得られる。さらに、本発明の音響インピーダンス測
定方法においては、超音波をパルスとして用いるので、
所定のモードの超音波パルスエコーのみを送信超音波パ
ルスや不要なモードから時間軸上で容易に分離すること
ができる。このように、本発明の方法によれば、従来方
法のようにマッチング液の厚さを変えるようなことを行
わないで、被測定物にただ直接接触するだけで、超音波
伝送線路の直径に応じた、所望の空間的分解能で音響イ
ンピーダンスの測定ができる。
性音響インピーダンスＺW に近い生体のような被測定物
の測定をする場合について説明する。超音波伝送線路７
の特性音響インピーダンスＺC と、水の特性音響インピ
ーダンスＺW との整合をとるためには、超音波の周波数
におけるλ／４の厚さの整合層８を超音波伝送線路７と
水の間に挿入すればよい。この場合、λ／４整合層の特
性音響インピーダンスＺS は、上述の分布定数線路と同
様に、ＺS ＝（ＺC ・ＺW ）1/2 となる。このようにす
れば、超音波パルスは、被測定物９が水である場合に完
全に吸収され、反射波は生じない。水と音響インピーダ
ンスの異なる被測定物９からは、反射波が生じる。この
反射波の波形は、水の特性音響インピーダンスからのず
れに高感度であるので、水の特性音響インピーダンスに
近い生体の測定に適している。この反射波のフーリエ変
換された周波数領域の振幅と位相を得ることで、未知の
被測定物９の複素音響インピーダンス（以下、単に音響
インピーダンスと呼ぶ）を高精度で測定できる。さら
に、このλ／４整合層８の直径を、超音波伝送線路７の
直径とほぼ同じにしているので、λ／４整合層８が密着
している部分のみの音響インピーダンスを反映した反射
波が得られる。さらに、本発明の音響インピーダンス測
定方法においては、超音波をパルスとして用いるので、
所定のモードの超音波パルスエコーのみを送信超音波パ
ルスや不要なモードから時間軸上で容易に分離すること
ができる。このように、本発明の方法によれば、従来方
法のようにマッチング液の厚さを変えるようなことを行
わないで、被測定物にただ直接接触するだけで、超音波
伝送線路の直径に応じた、所望の空間的分解能で音響イ
ンピーダンスの測定ができる。
【００１５】次に、本発明の音響インピーダンスの測定
原理をさらに詳しく説明する。図１に示すように、超音
波伝送線路から見たλ／４整合層８を含めた負荷側の入
力インピーダンスをＺinL と置くと、図２のような超音
波伝送線路に置き換えることができる。ここで、ＺinL
は、分布定数線路の定義を用いて式（１）で表される。
原理をさらに詳しく説明する。図１に示すように、超音
波伝送線路から見たλ／４整合層８を含めた負荷側の入
力インピーダンスをＺinL と置くと、図２のような超音
波伝送線路に置き換えることができる。ここで、ＺinL
は、分布定数線路の定義を用いて式（１）で表される。
【数１】
ここで、βはλ／４整合層８の伝搬定数（＝２π／
λ）、ｌはλ／４の整合層８の厚さである。超音波伝送
線路７とＺinL との接続点で起こる反射の反射係数ΓL
は、式（２）で表される。
λ）、ｌはλ／４の整合層８の厚さである。超音波伝送
線路７とＺinL との接続点で起こる反射の反射係数ΓL
は、式（２）で表される。
【数２】
【００１６】電気パルスとしては、インパルス、サイン
バースト波パルス、連続波を変調したパルス波などを用
いることができる。
バースト波パルス、連続波を変調したパルス波などを用
いることができる。
【００１７】図３は、音響インピーダンスが未知の被測
定物への超音波の伝送の模式図である。図３（ａ）にお
いて、超音波伝送線路７に超音波振動子５により、例え
ばインパルスが印加されたとすると、超音波は超音波伝
送線路７とλ／４整合層８の接続面で被測定物９の音響
インピーダンスを反映して反射され、再び超音波伝送線
路７を伝搬して超音波振動子５に戻ってくる。
定物への超音波の伝送の模式図である。図３（ａ）にお
いて、超音波伝送線路７に超音波振動子５により、例え
ばインパルスが印加されたとすると、超音波は超音波伝
送線路７とλ／４整合層８の接続面で被測定物９の音響
インピーダンスを反映して反射され、再び超音波伝送線
路７を伝搬して超音波振動子５に戻ってくる。
【００１８】図３（ｂ）は、このときのインパルス応答
を表す図である。図において、δ（ｔ）は入力インパル
ス、ｈ（ｔ）は、λ／４整合層８を含む超音波伝送線路
７でのインパルス応答、γL （ｔ）は未知の被測定物９
の反射係数のインパルス応答、ｙL （ｔ）は受信信号の
インパルス応答である。ｙL （ｔ）は、δ（ｔ）、ｈ
（ｔ）、γL （ｔ）の畳み込み演算（ｃｏｎｖｏｌｕｔ
ｉｏｎ）として、式（３）で表される。さらに式（３）
をフーリエ変換すると、式（４）が得られる。
を表す図である。図において、δ（ｔ）は入力インパル
ス、ｈ（ｔ）は、λ／４整合層８を含む超音波伝送線路
７でのインパルス応答、γL （ｔ）は未知の被測定物９
の反射係数のインパルス応答、ｙL （ｔ）は受信信号の
インパルス応答である。ｙL （ｔ）は、δ（ｔ）、ｈ
（ｔ）、γL （ｔ）の畳み込み演算（ｃｏｎｖｏｌｕｔ
ｉｏｎ）として、式（３）で表される。さらに式（３）
をフーリエ変換すると、式（４）が得られる。
【数３】
【数４】
【００１９】また、本発明の音響インピーダンス測定方
法では、被測定物として、特性音響インピーダンスが０
に近似できる空気を測定することによって、簡便に校正
することができ、測定精度を上げることができること
を、上記のインパルス応答を用いて説明する。空気を接
続したときの超音波の伝送とインパルス応答は、図３
（ｂ）において、ｙL （ｔ）を、ｙair （ｔ）とし、γ
L （ｔ）をγair （ｔ）に置き換えればよい。従って、
ｙair （ｔ）は式（５）で、また、ｙair （ｔ）のフー
リエ変換Ｙair （ｆ）は、式（６）で表される。
法では、被測定物として、特性音響インピーダンスが０
に近似できる空気を測定することによって、簡便に校正
することができ、測定精度を上げることができること
を、上記のインパルス応答を用いて説明する。空気を接
続したときの超音波の伝送とインパルス応答は、図３
（ｂ）において、ｙL （ｔ）を、ｙair （ｔ）とし、γ
L （ｔ）をγair （ｔ）に置き換えればよい。従って、
ｙair （ｔ）は式（５）で、また、ｙair （ｔ）のフー
リエ変換Ｙair （ｆ）は、式（６）で表される。
【数５】
【数６】
従って、ｙL （ｔ）のフーリエ変換ＹL （ｆ）を、ｙ
air （ｔ）のフーリエ変換でＹair （ｆ）で規格化する
と、式（７）が得られる。
air （ｔ）のフーリエ変換でＹair （ｆ）で規格化する
と、式（７）が得られる。
【数７】
これから、未知の被測定物９のときのエコー信号１１の
フーリエ変換であるＹ air （ｆ）を、被測定物９が空気
のときのエコー信号１１のフーリエ変換であるＹ
air （ｆ）により規格化することにより、超音波伝送路
のＨ（ｆ）に関係なく、周波数領域の規格化反射係数Γ
＝ΓL ／Γair となることが分かる。空気の場合は完全
反射であるから、Γair ＝−１であり、簡便に規格化で
きる。
フーリエ変換であるＹ air （ｆ）を、被測定物９が空気
のときのエコー信号１１のフーリエ変換であるＹ
air （ｆ）により規格化することにより、超音波伝送路
のＨ（ｆ）に関係なく、周波数領域の規格化反射係数Γ
＝ΓL ／Γair となることが分かる。空気の場合は完全
反射であるから、Γair ＝−１であり、簡便に規格化で
きる。
【００２０】次に、規格化反射係数Γから、未知の被測
定物の音響インピーダンスの導出法を説明する。規格化
反射係数Γは、上記式（２）を用いると、下記式（８）
となり、未知の被測定物９の反射係数ΓL の複素表示
を、ΓL ＝ΓL(re) ＋ｊΓL(im) とし、被測定物９が空
気であるときの反射係数の複素表示を、Γair ＝Γ
air(re) ＋ｊΓair(im) とすると、次式（９）となる。
定物の音響インピーダンスの導出法を説明する。規格化
反射係数Γは、上記式（２）を用いると、下記式（８）
となり、未知の被測定物９の反射係数ΓL の複素表示
を、ΓL ＝ΓL(re) ＋ｊΓL(im) とし、被測定物９が空
気であるときの反射係数の複素表示を、Γair ＝Γ
air(re) ＋ｊΓair(im) とすると、次式（９）となる。
【数８】
【数９】
この式（９）を有理化し、式（１）及びΓair ＝−１を
代入すると式（１０）が得られる。
代入すると式（１０）が得られる。
【数１０】
式（１０）を未知の被測定物９の音響インピーダンスＺ
L について解くことができる。すなわち、ＺL ＝（ａ＋
ｊｂ）／（ｃ＋ｊｄ）とおくと、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、そ
れぞれ式（１１）、式（１２）、式（１３）、式（１
４）で表される。
L について解くことができる。すなわち、ＺL ＝（ａ＋
ｊｂ）／（ｃ＋ｊｄ）とおくと、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、そ
れぞれ式（１１）、式（１２）、式（１３）、式（１
４）で表される。
【数１１】
【数１２】
【数１３】
【数１４】
この式は、λ／４整合層８の整合条件であるλ／４とい
う条件は含んでいないので、整合層８の厚さｌの如何に
関わらず適用できる。
う条件は含んでいないので、整合層８の厚さｌの如何に
関わらず適用できる。
【００２１】ここで、式（１１）〜式（１４）中の、Ｒ
とＳは、未知の被測定物９のフーリエ変換ＹL （ｆ）
と、被測定物が空気のときのフーリエ変換であるＹair
（ｆ）の測定とにより求まり、ＺC 、ＺS 、β、ｌが既
知であるので、未知の被測定物９の音響インピーダンス
ＺL が求められる。また、整合層８が完全に整合条件で
あるλ／４である場合には、ｓｉｎ（βｌ）と、ｃｏｓ
（βｌ）がそれぞれ、１と０になるので、次式（１５）
で未知の被測定物９の音響インピーダンスＺL が求ま
る。
とＳは、未知の被測定物９のフーリエ変換ＹL （ｆ）
と、被測定物が空気のときのフーリエ変換であるＹair
（ｆ）の測定とにより求まり、ＺC 、ＺS 、β、ｌが既
知であるので、未知の被測定物９の音響インピーダンス
ＺL が求められる。また、整合層８が完全に整合条件で
あるλ／４である場合には、ｓｉｎ（βｌ）と、ｃｏｓ
（βｌ）がそれぞれ、１と０になるので、次式（１５）
で未知の被測定物９の音響インピーダンスＺL が求ま
る。
【数１５】
この場合には、規格化反射係数Γが測定できれば、直ち
に未知の被測定物９音響インピーダンスＺL が求まる。
これにより、本発明の音響インピーダンス測定方法で
は、被測定物として、特性音響インピーダンスが０に近
似できる空気を測定することによって、被測定物の音響
インピーダンスＺL 以外の部分で生じる影響を取り除
き、測定精度を上げることができる。
に未知の被測定物９音響インピーダンスＺL が求まる。
これにより、本発明の音響インピーダンス測定方法で
は、被測定物として、特性音響インピーダンスが０に近
似できる空気を測定することによって、被測定物の音響
インピーダンスＺL 以外の部分で生じる影響を取り除
き、測定精度を上げることができる。
【００２２】また、測定周波数に適合するように、λ／
４整合層８を設計し、製作するが、正確にλ／４でない
場合には、音響インピーダンスの導出の際に誤差が生じ
る。従って、反射係数を求めた時のλ／４整合層８の正
確な厚さを無視して単にλ／４とすると、求める音響イ
ンピーダンスに誤差が生じてしまう。
４整合層８を設計し、製作するが、正確にλ／４でない
場合には、音響インピーダンスの導出の際に誤差が生じ
る。従って、反射係数を求めた時のλ／４整合層８の正
確な厚さを無視して単にλ／４とすると、求める音響イ
ンピーダンスに誤差が生じてしまう。
【００２３】λ／４整合層８の厚さが、どの周波数で、
λ／４になっているのかは、以下のようにして調べるこ
とができる。超音波振動子５に、電気パルスを送り、所
定のモードの超音波エコースペクトルの各周波数におい
て、被測定物９が例えば水としたときのエコー信号１１
のスペクトルの振幅を、被測定物９が空気のときのエコ
ー信号１１のスペクトルの振幅で規格化し、この規格化
振幅が最小となる周波数を整合周波数として求めること
ができる。これにより、実際に製作したλ／４整合層８
の最適周波数を求めることができる。
λ／４になっているのかは、以下のようにして調べるこ
とができる。超音波振動子５に、電気パルスを送り、所
定のモードの超音波エコースペクトルの各周波数におい
て、被測定物９が例えば水としたときのエコー信号１１
のスペクトルの振幅を、被測定物９が空気のときのエコ
ー信号１１のスペクトルの振幅で規格化し、この規格化
振幅が最小となる周波数を整合周波数として求めること
ができる。これにより、実際に製作したλ／４整合層８
の最適周波数を求めることができる。
【００２４】次に、本発明の音響インピーダンス測定装
置の実施の形態を示す。図４は、本発明に係る実施の形
態による音響インピーダンス測定装置の構成を示すブロ
ック図である。音響インピーダンス測定装置１におい
て、超音波振動子５に、電気信号源２及び送信部３から
の電気パルス４が印加されて、超音波パルス６は、超音
波伝送線路７、λ／４整合層８を介して被測定物９へ印
加される。ここで、λ／４整合層８の直径は、おおよそ
超音波伝送線路７と同じ直径を有している。被測定物９
の表面で反射した超音波パルスエコー１０は、超音波伝
送線路７を逆に伝搬し、超音波振動子５により電気パル
ス、すなわちエコー信号１１に変換され、図４において
点線で囲まれた信号処理部２０へ入力される。ここで、
超音波振動子５は、Ｐｂ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ3 のような二
成分系圧電セラミックで、例えばＰＺＴ（米国バーニト
ロン社の商品名）を使用できる。
置の実施の形態を示す。図４は、本発明に係る実施の形
態による音響インピーダンス測定装置の構成を示すブロ
ック図である。音響インピーダンス測定装置１におい
て、超音波振動子５に、電気信号源２及び送信部３から
の電気パルス４が印加されて、超音波パルス６は、超音
波伝送線路７、λ／４整合層８を介して被測定物９へ印
加される。ここで、λ／４整合層８の直径は、おおよそ
超音波伝送線路７と同じ直径を有している。被測定物９
の表面で反射した超音波パルスエコー１０は、超音波伝
送線路７を逆に伝搬し、超音波振動子５により電気パル
ス、すなわちエコー信号１１に変換され、図４において
点線で囲まれた信号処理部２０へ入力される。ここで、
超音波振動子５は、Ｐｂ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｏ3 のような二
成分系圧電セラミックで、例えばＰＺＴ（米国バーニト
ロン社の商品名）を使用できる。
【００２５】信号処理部２０は、エコー信号１１の受信
部１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、メモリ１６と、ワーク
ステーションなどのコンピュータ１７によって構成され
る。受信部１４の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１５により
デジタル信号へ変換される。Ａ／Ｄ変換器１５と、メモ
リ１６は、インターフェイス１８を介して制御され、コ
ンピュータ１７にデータが取り込まれ、フーリエ変換等
の信号処理を行う。また、電気信号源２からは、同期用
信号１９が、受信部１４へ１９ａ、Ａ／Ｄ変換器１５へ
１９ｂ、メモリ１６へ１９ｃとして出力され、エコー信
号１１が正確にデジタル信号へ変換されるように制御す
る。
部１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、メモリ１６と、ワーク
ステーションなどのコンピュータ１７によって構成され
る。受信部１４の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１５により
デジタル信号へ変換される。Ａ／Ｄ変換器１５と、メモ
リ１６は、インターフェイス１８を介して制御され、コ
ンピュータ１７にデータが取り込まれ、フーリエ変換等
の信号処理を行う。また、電気信号源２からは、同期用
信号１９が、受信部１４へ１９ａ、Ａ／Ｄ変換器１５へ
１９ｂ、メモリ１６へ１９ｃとして出力され、エコー信
号１１が正確にデジタル信号へ変換されるように制御す
る。
【００２６】図５は、音響インピーダンス測定装置１の
動作を示すタイムチャートである。図において、横軸は
時間軸ｔであり、縦軸は信号強度である。（ａ）は、同
期信号波形であり、（ｂ）は、励起されるパルス超音波
の波形であり、（ｃ）は、未知の被測定物からのエコー
信号１１であり、（ｄ）は、被測定物が空気のときのエ
コー信号１１である。信号処理部２０のコンピュータ１
７により、エコー信号１１を所定の時間幅（窓）で切り
出し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）のアルゴリズムによ
りフーリエ変換する。このフーリエスペクトルを得る手
段は、コンピュータ１７によらない専用のＩＣやＦＦＴ
装置でも良い。さらに、フーリエ変換されたエコー信号
１１の周波数領域の振幅と位相の測定により、被測定物
９の音響インピーダンスを求める。この周波数領域の振
幅と位相の測定により、被測定物９の音響インピーダン
スを求める手段は、コンピュータ１７に限らず、専用の
ＩＣなどでもよい。
動作を示すタイムチャートである。図において、横軸は
時間軸ｔであり、縦軸は信号強度である。（ａ）は、同
期信号波形であり、（ｂ）は、励起されるパルス超音波
の波形であり、（ｃ）は、未知の被測定物からのエコー
信号１１であり、（ｄ）は、被測定物が空気のときのエ
コー信号１１である。信号処理部２０のコンピュータ１
７により、エコー信号１１を所定の時間幅（窓）で切り
出し、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）のアルゴリズムによ
りフーリエ変換する。このフーリエスペクトルを得る手
段は、コンピュータ１７によらない専用のＩＣやＦＦＴ
装置でも良い。さらに、フーリエ変換されたエコー信号
１１の周波数領域の振幅と位相の測定により、被測定物
９の音響インピーダンスを求める。この周波数領域の振
幅と位相の測定により、被測定物９の音響インピーダン
スを求める手段は、コンピュータ１７に限らず、専用の
ＩＣなどでもよい。
【００２７】また、超音波伝送線路７としては、単位長
さ当たりの遅延時間を大きく取れるポアソン比の小さい
材料（アルミニウム０．３５、スチール０．２９、石英
０．１９程度）で、伝搬損失の小さい媒質が好ましい。
最近の光ファイバー技術の進歩により、均質で高精度の
径を持った石英の円柱棒である光ファイバーを容易に作
ることが出来るようになったので、超音波伝送線路７と
しては石英ファイバーが好適である。石英ファイバーを
伝わる音波には、分散特性があることが知られており、
理論的には無限にモードが存在する。縦（Ｌｏｎｇｉｔ
ｕｄｉｎａｌ）モードは、歪み（Ｆｌｅｘｕｒａｌ）モ
ードやねじれ（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ）モードに比べて、
振幅が十分に大きいので、縦モードが支配的である。
さ当たりの遅延時間を大きく取れるポアソン比の小さい
材料（アルミニウム０．３５、スチール０．２９、石英
０．１９程度）で、伝搬損失の小さい媒質が好ましい。
最近の光ファイバー技術の進歩により、均質で高精度の
径を持った石英の円柱棒である光ファイバーを容易に作
ることが出来るようになったので、超音波伝送線路７と
しては石英ファイバーが好適である。石英ファイバーを
伝わる音波には、分散特性があることが知られており、
理論的には無限にモードが存在する。縦（Ｌｏｎｇｉｔ
ｕｄｉｎａｌ）モードは、歪み（Ｆｌｅｘｕｒａｌ）モ
ードやねじれ（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ）モードに比べて、
振幅が十分に大きいので、縦モードが支配的である。
【００２８】また、λ／４整合層８の直径をおおよそ、
超音波伝送線路７の直径と同一にして、λ／４整合層８
を被測定物９に直接接触することにより、λ／４整合層
８の被測定物９に接触する面積に相当する領域の音響イ
ンピーダンスを測定することができる。例えば、直径が
１０μｍと１００μｍの石英ファイバーを使用すれば、
おおよそ直径が１０μｍと、１００μｍの範囲の測定が
行えることになる。これにより、超音波の波長に関わら
ず微小領域の音響インピーダンスの測定が可能となる。
超音波伝送線路７の直径と同一にして、λ／４整合層８
を被測定物９に直接接触することにより、λ／４整合層
８の被測定物９に接触する面積に相当する領域の音響イ
ンピーダンスを測定することができる。例えば、直径が
１０μｍと１００μｍの石英ファイバーを使用すれば、
おおよそ直径が１０μｍと、１００μｍの範囲の測定が
行えることになる。これにより、超音波の波長に関わら
ず微小領域の音響インピーダンスの測定が可能となる。
【００２９】次に、上記構成の実施の形態の音響インピ
ーダンス測定装置に用いる石英ファイバーのモードにつ
いて説明する。図６は、本発明の音響インピーダンス測
定装置に用いる石英ファイバーのモードの分散特性を示
す図である。図において、直径が１２５μｍの石英ファ
イバー中における縦モードの周波数と遅延時間の関係を
示している。図の横軸は周波数で、縦軸は遅延時間であ
る。図より、Ｌ（０，１）モード（実線で示す）につい
ては、２０ＭＨｚ以下の周波数帯域で遅延時間が比較的
安定しており、この帯域において伝搬速度の変化が少な
いことが分かる。また、Ｌ（０，２）（点線で示す）と
Ｌ（０，３）（一点鎖線で示す）モードは２０ＭＨｚ以
下の周波数帯域において遅延時間が無限大となり、伝搬
できないことがわかる。すなわち、２０ＭＨｚ以下の周
波数帯域を使用すれば、単一モードでの使用ができる。
ーダンス測定装置に用いる石英ファイバーのモードにつ
いて説明する。図６は、本発明の音響インピーダンス測
定装置に用いる石英ファイバーのモードの分散特性を示
す図である。図において、直径が１２５μｍの石英ファ
イバー中における縦モードの周波数と遅延時間の関係を
示している。図の横軸は周波数で、縦軸は遅延時間であ
る。図より、Ｌ（０，１）モード（実線で示す）につい
ては、２０ＭＨｚ以下の周波数帯域で遅延時間が比較的
安定しており、この帯域において伝搬速度の変化が少な
いことが分かる。また、Ｌ（０，２）（点線で示す）と
Ｌ（０，３）（一点鎖線で示す）モードは２０ＭＨｚ以
下の周波数帯域において遅延時間が無限大となり、伝搬
できないことがわかる。すなわち、２０ＭＨｚ以下の周
波数帯域を使用すれば、単一モードでの使用ができる。
【００３０】次に、本発明の音響インピーダンス測定装
置及び音響インピーダンス測定方法による音響インピー
ダンス測定の実施例について説明する。超音波伝送線路
７として、直径が１．６ｍｍの石英ファイバーにおける
Ｌ（０，２）モードを使用した。λ／４整合層８は、石
英ファイバーと、水の間に挿入する材料として、エポキ
シ樹脂（Ｓｔｙｃａｓｔ ２６５１ＭＭ）を用いた。こ
こで、エポキシ樹脂の特性音響インピーダンスＺS は、
ＺS ＝（ＺW ・ＺC ）1/2 である。ここで、ＺW は水の
特性音響インピーダンスであり、ＺC は超音波伝送線路
の特性音響インピーダンスである。５ＭＨｚの測定に使
用した直径が１．６ｍｍの石英ファイバーと、λ／４整
合層８と、水の特性音響インピーダンス、寸法、音速を
以下に示す。石英ファイバーの特性音響インピーダンス
ＺC と、λ／４整合層８の特性音響インピーダンスＺS
と、水の特性音響インピーダンスＺW とはそれぞれ、１
９．１×１０6 Ｎｓ／ｍ3 、４．４３２×１０6 Ｎｓ／
ｍ3 、１．５×１０6 Ｎｓ／ｍ3 である。また、λ／４
整合層８の厚さは１９３×１０-6ｍで、λ／４整合層８
における音速ｖs は３０６０ｍ／ｓである。
置及び音響インピーダンス測定方法による音響インピー
ダンス測定の実施例について説明する。超音波伝送線路
７として、直径が１．６ｍｍの石英ファイバーにおける
Ｌ（０，２）モードを使用した。λ／４整合層８は、石
英ファイバーと、水の間に挿入する材料として、エポキ
シ樹脂（Ｓｔｙｃａｓｔ ２６５１ＭＭ）を用いた。こ
こで、エポキシ樹脂の特性音響インピーダンスＺS は、
ＺS ＝（ＺW ・ＺC ）1/2 である。ここで、ＺW は水の
特性音響インピーダンスであり、ＺC は超音波伝送線路
の特性音響インピーダンスである。５ＭＨｚの測定に使
用した直径が１．６ｍｍの石英ファイバーと、λ／４整
合層８と、水の特性音響インピーダンス、寸法、音速を
以下に示す。石英ファイバーの特性音響インピーダンス
ＺC と、λ／４整合層８の特性音響インピーダンスＺS
と、水の特性音響インピーダンスＺW とはそれぞれ、１
９．１×１０6 Ｎｓ／ｍ3 、４．４３２×１０6 Ｎｓ／
ｍ3 、１．５×１０6 Ｎｓ／ｍ3 である。また、λ／４
整合層８の厚さは１９３×１０-6ｍで、λ／４整合層８
における音速ｖs は３０６０ｍ／ｓである。
【００３１】超音波振動子５としてのＰＺＴに電気パル
スを印加し、被測定物９が空気のときのエコースペクト
ルで、被測定物９が水のときのエコースペクトルを規格
化し、一番整合している周波数を求めた。図７は、被測
定物が水のエコー信号を、被測定物が空気のエコー信号
によりスペクトルで規格化した周波数特性を示す図であ
る。図において、横軸が周波数で、縦軸は被測定物９が
水のときのエコー信号１１のスペクトルを、被測定物９
が空気のときのエコー信号１１のスペクトルで規格化し
た振幅を示している。図において、５．１ＭＨｚ〜５．
２ＭＨｚ付近が、最も振幅が低下していることがわか
り、この付近で、λ／４整合層８が最も整合しているこ
とがわかる。このように、λ／４整合層８にあった最適
周波数が求められた場合に、この最適周波数においての
フーリエ変換のみを行うことで、被測定物９の正確な音
響インピーダンスを求めることができる。この場合に
は、信号処理部２０の構成を簡略化することができる。
スを印加し、被測定物９が空気のときのエコースペクト
ルで、被測定物９が水のときのエコースペクトルを規格
化し、一番整合している周波数を求めた。図７は、被測
定物が水のエコー信号を、被測定物が空気のエコー信号
によりスペクトルで規格化した周波数特性を示す図であ
る。図において、横軸が周波数で、縦軸は被測定物９が
水のときのエコー信号１１のスペクトルを、被測定物９
が空気のときのエコー信号１１のスペクトルで規格化し
た振幅を示している。図において、５．１ＭＨｚ〜５．
２ＭＨｚ付近が、最も振幅が低下していることがわか
り、この付近で、λ／４整合層８が最も整合しているこ
とがわかる。このように、λ／４整合層８にあった最適
周波数が求められた場合に、この最適周波数においての
フーリエ変換のみを行うことで、被測定物９の正確な音
響インピーダンスを求めることができる。この場合に
は、信号処理部２０の構成を簡略化することができる。
【００３２】次に音響インピーダンスの測定に関する実
施例を示す。図８から図１１は、被測定物が４％の食塩
水の音響インピーダンスに関するデータを示す。図８は
４％食塩水からのエコー信号を示す図である。横軸は時
間で、縦軸は任意目盛りの振幅である。７０μｓから９
０μｓの領域の信号が、エコー信号１１である。なお、
Ａ／Ｄ変換器１５によるサンプリングは、十分に信号を
再生できるように、エコー信号の中心周波数の６倍に当
たる３０ＭＨｚで行い、１０ビットでＡ／Ｄ変換した。
施例を示す。図８から図１１は、被測定物が４％の食塩
水の音響インピーダンスに関するデータを示す。図８は
４％食塩水からのエコー信号を示す図である。横軸は時
間で、縦軸は任意目盛りの振幅である。７０μｓから９
０μｓの領域の信号が、エコー信号１１である。なお、
Ａ／Ｄ変換器１５によるサンプリングは、十分に信号を
再生できるように、エコー信号の中心周波数の６倍に当
たる３０ＭＨｚで行い、１０ビットでＡ／Ｄ変換した。
【００３３】次に、得られたデジタル信号のＦＦＴを行
い、フーリエスペクトルを得る。切り出しには、所定の
窓関数を使用した。図９は、４％食塩水からのフーリエ
スペクトルを示す図である。横軸は周波数で、縦軸は振
幅を示している。この４％食塩水のフーリエスペクトル
を、被測定物９が空気のときのフーリエスペクトルで規
格化したデータが、被測定物９の４％食塩水の規格化反
射係数Γとなる。
い、フーリエスペクトルを得る。切り出しには、所定の
窓関数を使用した。図９は、４％食塩水からのフーリエ
スペクトルを示す図である。横軸は周波数で、縦軸は振
幅を示している。この４％食塩水のフーリエスペクトル
を、被測定物９が空気のときのフーリエスペクトルで規
格化したデータが、被測定物９の４％食塩水の規格化反
射係数Γとなる。
【００３４】図１０は４％食塩水のインピーダンス特性
の実部を示す図であり、図１１は４％食塩水のインピー
ダンス特性の虚部を示す図である。横軸は周波数で、縦
軸は音響インピーダンス（Ｎｓ／ｍ3 ）である。１／４
波長の整合層８が、最も整合している周波数である５．
１から５．２ＭＨｚにおける音響インピーダンスは、Ｚ
L ＝１．５７×１０6 Ｎｓ／ｍ3 であることがわかる。
の実部を示す図であり、図１１は４％食塩水のインピー
ダンス特性の虚部を示す図である。横軸は周波数で、縦
軸は音響インピーダンス（Ｎｓ／ｍ3 ）である。１／４
波長の整合層８が、最も整合している周波数である５．
１から５．２ＭＨｚにおける音響インピーダンスは、Ｚ
L ＝１．５７×１０6 Ｎｓ／ｍ3 であることがわかる。
【００３５】図１２は、水、２％食塩水、４％食塩水の
音響インピーダンスの測定値を示す図である。横軸は食
塩水の濃度（％）で、縦軸が音響インピーダンスであ
る。図において、実測値を×印で示し、理論値を実線で
示している。音響インピーダンスは、水で１．５７×１
０6 Ｎｓ／ｍ3 、２％食塩水で１．５４×１０6 Ｎｓ／
ｍ3 、４％食塩水で１．５７×１０6 Ｎｓ／ｍ3 である
ことがわかる。実験により得られた音響インピーダンス
と理論値の間にオフセットがあるものの、密度の増加に
対応した音響インピーダンス変化が得られている。
音響インピーダンスの測定値を示す図である。横軸は食
塩水の濃度（％）で、縦軸が音響インピーダンスであ
る。図において、実測値を×印で示し、理論値を実線で
示している。音響インピーダンスは、水で１．５７×１
０6 Ｎｓ／ｍ3 、２％食塩水で１．５４×１０6 Ｎｓ／
ｍ3 、４％食塩水で１．５７×１０6 Ｎｓ／ｍ3 である
ことがわかる。実験により得られた音響インピーダンス
と理論値の間にオフセットがあるものの、密度の増加に
対応した音響インピーダンス変化が得られている。
【００３６】次に、本発明の音響インピーダンス測定装
置及び音響インピーダンス測定方法の別の実施例を図１
３に示す。図は、画像用の超音波伝送線路を示す外観図
である。図において、超音波伝送線路７を複数本束ねた
画像用の超音波伝送線路３０を示している。図にＺ軸を
超音波の伝搬方向として、Ｘ−Ｙ平面が画像面を示して
いる。ここで、超音波伝送線路としては、石英ファイバ
ーが使用できる。この配置においては、Ｘ方向に平坦と
なるよう並べた互いに接する石英ファイバーを、Ｙ方向
に積み重ねたものである。
置及び音響インピーダンス測定方法の別の実施例を図１
３に示す。図は、画像用の超音波伝送線路を示す外観図
である。図において、超音波伝送線路７を複数本束ねた
画像用の超音波伝送線路３０を示している。図にＺ軸を
超音波の伝搬方向として、Ｘ−Ｙ平面が画像面を示して
いる。ここで、超音波伝送線路としては、石英ファイバ
ーが使用できる。この配置においては、Ｘ方向に平坦と
なるよう並べた互いに接する石英ファイバーを、Ｙ方向
に積み重ねたものである。
【００３７】また、本発明の音響インピーダンス測定装
置及び音響インピーダンス測定方法の別の実施例を図１
４に示す。図は、画像用の超音波伝送線路を示す外観図
である。図において、超音波伝送線路７を複数本、束ね
た画像用の超音波伝送線路４０を示している。図にＺ軸
を超音波の伝搬方向として、Ｘ−Ｙ平面が画像面を示し
ている。ここで、超音波伝送線路７としては、石英ファ
イバーが使用できる。この配置においては、Ｘ方向に平
坦となるよう並べた互いに接する石英ファイバーを、Ｙ
方向には、石英ファイバー間の間隔が最小となるように
細密に積み重ねたものである。
置及び音響インピーダンス測定方法の別の実施例を図１
４に示す。図は、画像用の超音波伝送線路を示す外観図
である。図において、超音波伝送線路７を複数本、束ね
た画像用の超音波伝送線路４０を示している。図にＺ軸
を超音波の伝搬方向として、Ｘ−Ｙ平面が画像面を示し
ている。ここで、超音波伝送線路７としては、石英ファ
イバーが使用できる。この配置においては、Ｘ方向に平
坦となるよう並べた互いに接する石英ファイバーを、Ｙ
方向には、石英ファイバー間の間隔が最小となるように
細密に積み重ねたものである。
【００３８】図１３と図１４において、図示しないが、
各石英ファイバーの一端には超音波振動子５が接続し、
また、他端にはλ／４整合層８が設けられている。各石
英ファイバーに超音波パルスが印加され、各λ／４整合
層８に接触する被測定物９からの複数の超音波パルスエ
コーにより、各接触部の音響インピーダンスを得ること
ができる。この各音響インピーダンスに応じて輝度や色
を変えて２次元表示することにより、被測定物の音響イ
ンピーダンスの変化に対応する画像を実時間で得ること
ができる。本発明の画像用の超音波伝送線路によれば、
従来困難であった、音響インピーダンスの測定による音
響インピーダンスの分布像を、高精度で、かつ、高分解
能で得ることができる。また、本発明の画像用の超音波
伝送線路によれば、被測定物に整合層を介して直接接触
して測定ができるので、特に被測定物が生体であっても
音響インピーダンスの分布像を得ることができる。
各石英ファイバーの一端には超音波振動子５が接続し、
また、他端にはλ／４整合層８が設けられている。各石
英ファイバーに超音波パルスが印加され、各λ／４整合
層８に接触する被測定物９からの複数の超音波パルスエ
コーにより、各接触部の音響インピーダンスを得ること
ができる。この各音響インピーダンスに応じて輝度や色
を変えて２次元表示することにより、被測定物の音響イ
ンピーダンスの変化に対応する画像を実時間で得ること
ができる。本発明の画像用の超音波伝送線路によれば、
従来困難であった、音響インピーダンスの測定による音
響インピーダンスの分布像を、高精度で、かつ、高分解
能で得ることができる。また、本発明の画像用の超音波
伝送線路によれば、被測定物に整合層を介して直接接触
して測定ができるので、特に被測定物が生体であっても
音響インピーダンスの分布像を得ることができる。
【００３９】本発明は上記実施例に限定されることな
く、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変
形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるこ
とはいうまでもない。
く、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変
形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるこ
とはいうまでもない。
【００４０】
【発明の効果】上記説明から理解されるように、本発明
によれば、伝送線路と測定試料間の距離を変化させなが
ら測定する必要がなく、空間的分解能が高い、音響イン
ピーダンス測定方法及び装置を提供することができ、特
に、医用等の生体音響インピーダンス測定に適用すれば
極めて有用である。
によれば、伝送線路と測定試料間の距離を変化させなが
ら測定する必要がなく、空間的分解能が高い、音響イン
ピーダンス測定方法及び装置を提供することができ、特
に、医用等の生体音響インピーダンス測定に適用すれば
極めて有用である。
【図１】音響インピーダンス測定方法の原理を説明する
等価回路である。
等価回路である。
【図２】超音波伝送線路の等価回路を示す図である。
【図３】音響インピーダンスが未知の被測定物への超音
波伝送の模式図である。
波伝送の模式図である。
【図４】本発明に係る実施の形態による音響インピーダ
ンス測定装置の構成を示すブロック図である。
ンス測定装置の構成を示すブロック図である。
【図５】音響インピーダンス測定装置の動作を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図６】音響インピーダンス測定装置に用いる石英ファ
イバーの分散特性を示す図である。
イバーの分散特性を示す図である。
【図７】被測定物が水のエコー信号スペクトルを被測定
物が空気のエコー信号によりスペクトルで規格化した振
幅スペクトルを示す図である。
物が空気のエコー信号によりスペクトルで規格化した振
幅スペクトルを示す図である。
【図８】４％食塩水からのエコー信号を示す図である。
【図９】４％食塩水のフーリエスペクトルを示す図であ
る。
る。
【図１０】４％食塩水の音響インピーダンス特性の実部
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】４％食塩水の音響インピーダンス特性の虚部
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】水、２％食塩水、４％食塩水の音響インピー
ダンスを測定した図である。
ダンスを測定した図である。
【図１３】画像用の超音波伝送線路を示す外観図であ
る。
る。
【図１４】画像用の超音波伝送線路を示す外観図であ
る。
る。
【図１５】従来の超音波測定装置の構成を示す図であ
る。
る。
１ 音響インピーダンス測定装置
２ 電気信号源
３ 送信部
４ 電気パルス
５ 超音波振動子
６ 超音波パルス
７ 超音波伝送線路
８ 整合層
９ 被測定物
１０ 超音波パルスエコー
１１ エコー信号
１２ フーリエ変換器
１３ フーリエスペクトル
１４ 受信部
１５ Ａ／Ｄ変換器
１６ メモリ
１７ コンピュータ
１８ インターフェイス
１９ 同期信号
２０ 信号処理部
３０，４０ 画像用の超音波伝送線路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G047 AA01 AA05 AC13 BA03 BC01
BC04 BC14 CA01 EA01 EA08
EA10 GA01 GB28 GB35 GF08
GG01 GG09 GG12 GG19 GG20
GG23 GG32
2G064 AB12 AB13 AB23 BA21 CC43
CC47
4C301 AA02 DD11 EE01 EE09 EE11
GA03 GB25 GB36 HH01 JB02
JB07 JB21 JB27 JB29 JB32
JB34 JB46 LL05
4C601 EE01 EE06 EE09 GA01 GA03
GB24 GB25 GB29 GB42 GB44
HH04 JB16 JB34 JB35 JB40
JB45 JB47 JB49 LL01 LL05
Claims (13)
- 【請求項１】 超音波伝送路の一端から一定周波数帯域
の超音波パルスを伝搬させ、この超音波伝送路の他端に
接続され且つ被測定物と密着されたλ／４整合層を介し
て該被測定物に超音波パルスを印加し、上記超音波伝送
路と上記λ／４整合層との界面で生じる超音波パルスエ
コーを上記超音波伝送路の一端に伝搬させ、この超音波
パルスエコーの特定周波数成分から上記被測定物の音響
インピーダンスを求めることを特徴とする、音響インピ
ーダンス測定方法。 - 【請求項２】 前記超音波伝送路の単一モード伝搬領域
の周波数帯域を利用して、前記超音波伝送路に一定周波
数帯域の超音波パルスを伝搬させることを特徴とする、
請求項１に記載の音響インピーダンス測定方法。 - 【請求項３】 前記超音波伝送路の多モード伝搬領域の
周波数帯域を利用することにより、前記超音波伝送路に
一定周波数帯域の超音波パルスを伝搬させることを特徴
とする、請求項１に記載の音響インピーダンス測定方
法。 - 【請求項４】 前記λ／４整合層は、前記超音波パルス
周波数帯域内の特定周波数において、前記被測定物が水
の場合に整合する形状と特性音響インピーダンスを有す
ることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の音
響インピーダンス測定方法。 - 【請求項５】 前記超音波伝送路とλ／４整合層の断面
積は、必要とする空間的分解能に応じて小さくすること
を特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の音響イン
ピーダンス測定方法。 - 【請求項６】 前記測定した被測定物からのエコーの周
波数成分を、空気を被測定物として求めたエコーの周波
数成分で規格化することを特徴とする、請求項１〜５の
何れかに記載の音響インピーダンス測定方法。 - 【請求項７】 前記超音波振動子とλ／４整合層とを備
えた超音波伝送路を複数本束ねて用い、各々の上記伝送
路を伝搬する各々の前記超音波パルスエコーから各々の
音響インピーダンスを求め、前記被測定物の音響インピ
ーダンス分布像を測定することを特徴とする、請求項１
〜６の何れかに記載の音響インピーダンス測定方法。 - 【請求項８】 一定の電気パルスを発生する電気信号源
と、この電気信号源からの電気パルスを超音波パルスに
変換し且つ超音波パルスエコーを電気パルスに変換する
超音波振動子と、この超音波振動子を一端に有し且つ他
端にλ／４整合層を有する超音波伝送線路と、上記超音
波パルスエコーをフーリエ変換し、このフーリエスペク
トルから被測定物の音響インピーダンスを計算する信号
処理部とからなることを特徴とする、音響インピーダン
ス測定装置。 - 【請求項９】 前記超音波伝送路は石英ファイバーから
成ることを特徴とする、請求項８に記載の音響インピー
ダンス測定装置。 - 【請求項１０】 前記λ／４整合層は、前記超音波伝送
路と径が同一で、前記超音波パルス周波数帯域内の特定
周波数において１／４波長の長さを有し、且つ、水、上
記超音波伝送路及び上記λ／４整合層の特性音響インピ
ーダンスをそれぞれ、ＺW 、ＺC 及びＺS としたとき
に、ＺS ＝（ＺW ・ＺC ）1/2 となる特性音響インピー
ダンスを有する物質から成り、水を被測定物としたとき
にインピーダンス整合していることを特徴とする、請求
項８または９に記載の音響インピーダンス測定装置。 - 【請求項１１】 前記λ／４整合層の特性音響インピー
ダンスを有する物質は、エポキシ樹脂であることを特徴
とする、請求項１０に記載の音響インピーダンス測定装
置。 - 【請求項１２】 前記信号処理部は、前記被測定物のフ
ーリエスペクトルを空気を被測定物としたときの前記フ
ーリエスペクトルで規格化することを特徴とする、請求
項８〜１１の何れかに記載の音響インピーダンス測定装
置。 - 【請求項１３】 前記超音波振動子とλ／４整合層を備
えた超音波伝送路を複数本束ねて備え、各々の上記伝送
路を伝搬する各々の前記超音波パルスエコーから各々の
音響インピーダンスを測定し、前記被測定物の音響イン
ピーダンス分布像を測定することを特徴とする、請求項
８〜１２の何れかに記載の音響インピーダンス測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002130928A JP4066064B2 (ja) | 2002-05-02 | 2002-05-02 | 音響インピーダンス測定方法及び音響インピーダンス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002130928A JP4066064B2 (ja) | 2002-05-02 | 2002-05-02 | 音響インピーダンス測定方法及び音響インピーダンス測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003322558A true JP2003322558A (ja) | 2003-11-14 |
| JP4066064B2 JP4066064B2 (ja) | 2008-03-26 |
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ID=29543789
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002130928A Expired - Fee Related JP4066064B2 (ja) | 2002-05-02 | 2002-05-02 | 音響インピーダンス測定方法及び音響インピーダンス測定装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4066064B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078408A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toyohashi Univ Of Technology | 超音波画像検査方法、超音波画像検査装置 |
| JP2009136324A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 成分濃度測定装置及び成分濃度測定装置制御方法 |
| JP2019045221A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 横河電機株式会社 | 光ファイバセンサ測定ユニット |
-
2002
- 2002-05-02 JP JP2002130928A patent/JP4066064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078408A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toyohashi Univ Of Technology | 超音波画像検査方法、超音波画像検査装置 |
| JP4654335B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2011-03-16 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 超音波画像検査方法、超音波画像検査装置 |
| JP2009136324A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 成分濃度測定装置及び成分濃度測定装置制御方法 |
| JP2019045221A (ja) * | 2017-08-31 | 2019-03-22 | 横河電機株式会社 | 光ファイバセンサ測定ユニット |
| JP7011214B2 (ja) | 2017-08-31 | 2022-01-26 | 横河電機株式会社 | 光ファイバセンサ測定ユニット |
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