リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「アクティブ方式磁気イメージングに関する研究」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。
リケラボ

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

アクティブ方式磁気イメージングに関する研究

鈴木, 章吾 スズキ, ショウゴ 神戸大学

2021.09.25

概要

本研究では、磁場の時間変動を無視できる場合と磁場の時間変動を考慮する場合における再構成理論の開発を行い、それぞれの再構成理論を適用した測定システムの開発を行った。従来の Roth の方法は、2 次元電流を仮定し、ビオザバールの法則を用いた方法に基づいており、再構成可能な資料が制限され、背景磁場の存在下では再構成画像に虚像が生成される課題があった。本研究では、磁場の基礎方程式を用いた一般解となるため、背景磁場の影響が考慮され、実際の計測において有効であることが示された。磁場の時間変動が無視できる場合の再構成理論を適用した透磁率映像化システムの開発を行い、強磁性体試料の構造の映像化に成功した。また、磁場の時間変動を考慮した場合の再構成理論を適用したパルスサブサーフェスイメージングシステムの開発を行い、周期的多層構造荷電粒子デバイスの 3 次元磁場分布映像化に成功した。

第 1 章では、本研究の対象となるサブサーフェスイメージングシステムについて述べた。様々な物体内部構造の解析手法について説明した。また、その中で従来のアクティブ方式磁気イメージングシステムによる産業、工学分野への応用を述べた。

第 2 章では、本研究におけるアクティブ方式磁気イメージングシステムの逆解析理論についてその詳細を述べた。従来の再構成理論では特殊解を用いているため、3 次元的な電流が存在する場合に虚像が生成される問題について述べた。磁場の時間変動が無視できる場合のラプラス方程式の逆解析解を用いた再構成理論と磁場の時間変動を考慮した場合の拡散方程式の逆解析解の再構成理論の詳細について述べ、数値シミュレーションによりそれぞれの場合において計測で得られる結果から再構成が可能であることを示した。また本研究における再構成理論では、磁場の基礎方程式を用いた一般解を用いているため、虚像を除去することが可能であることを示した。

第 3 章では、第 2 章で紹介した静磁場の逆解析理論を搭載した透過型アクティブ方式透磁率イメージングシステムの装置構成及び、測定結果について述べた。また、再構成計算フロー、本研究で使用した磁気センサの動作原理、アクティブ式フィードバック回路を用いた磁気シールドシステム、さらに、強磁性体試料に本システムを適用し、映像化を行った結果について報告した。また、本システムにより得られる空間分解能について考察を述べた。

第 4 章では、第 2 章で紹介した準定常磁場の逆解析理論の境界条件となる磁場の周波数依存複素データを測定するために本研究で開発したパルス-サブサーフェス磁気イメージングシステムについてその詳細を説明した。パルス-サブサーフェスイメージングシステムで用いた時間引き延ばしパルス状電流について説明した。また、模擬多層構造体に本システムを適用し、3 次元断層映像化を行った結果を報告した。各センサの電流の検出限界について無限遠直線電流と仮定できる場合と平行平板間に流れる微小方向電流の場合のそれぞれにおいて考察を述べた。

論文の公開元へ

この論文で使われている画像

関連論文

関連論文をもっと見る

参考文献

1) B.Saleh: Introduction to Subsurface Imaging Cambridge University Press, 2011) p. 456.

2) S.Klutmann, K.H.Bohuslavizki, S.Kro¨ger, C.Bleckmann and J.M.a.M.C. W.Brenner: J Nucl Med Technol. 27 (1999)20.

3) Dorland: Dorland's Illustrated Medical Dictionary (Saunders, 2011).

4) P.Atkinson: Ultrasonics. 13 [6](1975)275.

5) P.N.T.Wells and M.Halliwell: Ultrasonics. 19 [5](1981)225.

6) G.N.Hounsfield: British Journal of Radiolog. 46 (1973)1016.

7) A.M.Cormack: Nobel Lecture. (1979)551.

8) P.C.LAUTERBUR: Nature. 242 (1973)190.

9) P.C.Lauterbur: Nobel Lecture. (2003)245.

10) K.Wüthrich: Nobel Lecture. (2002).

11) J.M.Gibson: Ultramicroscopy. 14 [1-2](1984)1.

12) W.Zhao, Z.Ghorannevis, L.Chu, M.Toh, C.Kloc, P.H.Tan and G.Eda: ACS Nano. 7 [1](2013)791.

13) K.Honda, S.Hashimoto and Y. Cho: Nanotechnology. 17 (2006)78.

14) O.Breitenstein and S.Steffen: Quantitative InfraRed Thermography Journal. 16 [3-4](2019)203.

15) K.J.Harry, D.T. Hallinan, D.Y. Parkinson, A.A. MacDowell and N.P. Balsara: Nat Mater. 13 [1](2014)69.

16) Z.Li, J. Huang, B. Yann Liaw, V. Metzler and J. Zhang: Journal of Power Sources. 254(2014)168.

17) G.Bieker, M.Winter and P.Bieker: Phys Chem Chem Phys. 17 [14](2015)8670.

18) L.A.Selis and J.M.Seminario: RSC Advances. 8 [10](2018)5255.

19) M.Arakawa, S.Tobishima, Y.Nemoto, M.Ichimura and J.Yamaki: Journal of Power Sources. 43 [1](1993)9.

20) F.Orsini, A.D.Pasquiera, B.Beaudoina, J.M.Tarascon, M.Trentinb, N.Langenhuizenc, E.D.Beerc and P.Nottenc: Journal of Power Sources. 76 [1](1998)11.

21) C.fringant, A.tranchant and R.messina: Electrochimica Acta. 40 [4](1993)11.

22) P.Arora, M.Doyle and R.E.White: Journal of The Electrochemical Society. 146 [10](1999)3543.

23) F.Xuning, Y. Pan, X. He, L. Wang and M. Ouyang: Journal of Energy Storage. 18 (2018)26.

24) Y.Liu, P. Sun, H. Niu, X. Huang and G. Rein: Fire Safety Journal. (2020)103081.

25) L. Liu, X. Feng, M. Zhang, L. Lu, X. Han, X. He and M. Ouyang: Applied Energy. 259 (2020)114143.

26) P. Sun, R. Bisschop, H. Niu and X. Huang: Fire Technology. (2020).

27) C.Brissota, M.Rossoa, J.N.Chazalviela, P.Baudryb and S.Lascaudb: Electrochimica Acta. 43 [10- 11](1998)6.

28) C.Brissota, M.Rossoa, J.N.Chazalviela and S.Lascaudb: Journal of Power Sources. 81-82 (1999)5.

29) K. Nishikawa, T. Mori, T. Nishida, Y. Fukunaka and M. Rosso: Journal of Electroanalytical Chemistry. 661 [1](2011)84.

30) S. Santhanagopalan, P. Ramadass and J. Zhang: Journal of Power Sources. 194 [1](2009)550.

31) J. Liu, M. Kunz, K. Chen, N. Tamura and T.J. Richardson: The Journal of Physical Chemistry Letters. 1 [14](2010)2120.

32) S. Imashuku, H. Taguchi, T. Kawamata, S. Fujieda, S. Kashiwakura, S. Suzuki and K. Wagatsuma: Journal of Power Sources. 399 (2018)186.

33) M. Katayama, K. Sumiwaka, R. Miyahara, H. Yamashige, H. Arai, Y. Uchimoto, T. Ohta, Y. Inada and Z. Ogumi: Journal of Power Sources. 269 (2014)994.

34) P.R. Shearing, L.E. Howard, P.S. Jørgensen, N.P. Brandon and S.J. Harris: Electrochemistry Communications. 12 [3](2010)374.

35) M. Ebner, F. Marone, M. Stampanoni and V. Wood: Science. 342 [6159](2013)5.

36) G. Ouvrard, M. Zerrouki, P. Soudan, B. Lestriez, C. Masquelier, M. Morcrette, S. Hamelet, S. Belin, A.M. Flank and F. Baudelet: Journal of Power Sources. 229 (2013)16.

37) T. Nakamura, T. Watanabe, Y. Kimura, K. Amezawa, K. Nitta, H. Tanida, K. Ohara, Y. Uchimoto and Z. Ogumi: The Journal of Physical Chemistry C. 121 [4](2017)2118.

38) T. Nakamura, T. Watanabe, K. Amezawa, H. Tanida, K. Ohara, Y. Uchimoto and Z. Ogumi: Solid State Ionics. 262 (2014)66.

39) P. Zhang, T. Yuan, Y. Pang, C. Peng, J. Yang, Z.-F. Ma and S. Zheng: Journal of the Electrochemical Society. 166 (2019)5.

40) D. Burow, K. Sergeeva, S. Calles, K. Schorb, A. Börger, C. Roth and P. Heitjans: Journal of Power Sources. 307 (2016)806.

41) M. Kerlau, M. Marcinek, V. Srinivasan and R.M. Kostecki: Electrochimica Acta. 52[17](2007)5422.

42) J. Nanda, J. Remillard, A. O'Neill, D. Bernardi, T. Ro, K.E. Nietering, J.-Y. Go and T.J. Miller: Advanced Functional Materials. 21 [17](2011)3282.

43) W.Andrä and H.Nowak: Magnetism in Medicine (Wiley-CH, 2007).

44) S. Khan and D. Cohen: Sci Rep. 9 [1](2019)15624.

45) G.Baule and R.Mcfee: American Heart Journal. 66 [1](1963)95.

46) K.Fujino, M.Sumi, K.Saito and T.H. M.Murakami, Y.Nakaya, H.Mori: Journal of Electrocardiology. 17 [3](1984)219.

47) L.Gan, S.H.Chung, K.H.Aschenbach, M.Dreyer and R.D.Gomez: IEEE Transactions on Magnetics. 36 [5](2000)3047.

48) T.Yamaoka, H.Tsujikawa, S.Hasumura, K.Andou, M.Shigen, A.Ito and H.Kawamura: Microscopy Today. 22 [6](2014)12.

49) A. Wickenbrock, N. Leefer, J.W. Blanchard and D. Budker: Applied Physics Letters. 108 [18](2016)183507.

50) H. Heuer, M. Schulze, M. Pooch, S. Gabler, A. Nocke, G. Bardl, C. Cherif, M. Klein, R. Kupke, R. Vetter, F. Lenz, M. Kliem, C. Bülow, J. Goyvaerts, T. Mayer and S. Petrenz: Composites Part B. 77 (2015)494.

51) V. Gerginov, F.C.S. da Silva and D. Howe: Rev Sci Instrum. 88 [12](2017)125005.

52) C. Deans, L. Marmugi and F. Renzoni: Rev Sci Instrum. 89 [8](2018)083111.

53) M.Hamermesh and L.D.Landau: The Classical Theory of Fields Pergamon, 2013).

54) 美馬勇輝: Doctor, 高分解能サブサーフェス磁気イメージングシステムに関する研究, 神戸大学, 2017.

55) 小菅張弓: 軽金属. 1 (1988)238.

56) 野本和誠: 電磁場再構成理論-磁気イメージング法を用いた蓄電池内部の非破壊電流分布映像化に関する研究, 神戸大学, 2016.

参考文献をもっと見る