【公開日：2024.08.20】【最終更新日：2024.06.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1016
利用課題名 / Title
表面プラズモン共鳴を利用した高周波超音波センサの開発
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
電気計測,表面プラズモン共鳴,超音波センサ,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition,EB
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
松川 真美
所属名 / Affiliation
同志社大学 大学院理工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
仲辻衆登
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究は表面プラズモン共鳴（Surface plasmon resonance: SPR）を利用したSPRワイヤレス超音波センサの開発である．このセンサはシンプルな構造で広い帯域幅を持ち，超音波の高感度観測が期待できる[1-4]．本研究では，京都大学ナノテクノロジーハブ拠点の設備を用いて、ガラスプリズム上に金属薄膜を製膜した SPRセンサを作製した。また、従来型の超音波センサと比較し、観測波形の検討を行った
実験 / Experimental
本実験ではKT-203：電子線蒸着装置を用いてBK7プリズム上にAg薄膜（48 nm）を成膜し， SPRセンサを作製した（Fig.1参照）。PVDF超音波トランスデューサ(NH8264，東レエンジニアリング，有効径 0.5 mm)を用いて観測した音圧波形と比較した．
結果と考察 / Results and Discussion
SPRセンサと圧電型超音波トランスデューサで観測した波形をFig. 2に示す．両波形は最大値で正規化されている．また，プリズム内の屈折波の影響を取り除くため，p偏光とs偏光との差分波形をSPRの観測波形とした．波頭の立ち上がりにおいて，超音波トランスデューサの方がわずかに遅いことがわかる．これはSPRセンサ音波を面で観測しているが，円筒状のPVDFトランスデューサの端部で回折された負の波が重畳した可能性も考えられる.
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 The fabricated SPR sensor.
Fig. 2 Comparison of ultrasonic response of SPR sensor and ultrasonic transducer (UT).
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・参考文献：
[1] C. Li et al., Phys. Med. Biol. 54, R59-97 2009
[2] R. Nuster et al., Opt. Express 15, 10, 6087, 2007
[3] V.V. Yakovlev et al., Adv. Mater. 25, 2351, 2013
[4] T. Wang et al., APL, 107, 153702, 2015
・先行する対外発表：仲辻衆登, 伊藤伸二, 市橋隼人, 松川真美, 表面プラズモン共鳴センサで観測された音圧波形の検討, 第42回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム (2021.10).
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件