超音波デバイス工学 / Applied Ultrasonics and Devices

単位数: 2. 担当教員: 荒川 元孝. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語.

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。

超音波の発生・伝搬などについて講義し、その通信用共振・信号処理デバイスや超音波映像・計測装置用デバイスや医用超音波装置への応用について解説する。本講義を通じて超音波の物理的本質を学び、圧電効果による電気音響変換等について理解するとともに、媒質中を伝搬する弾性波の解析法を修得し、弾性波応用デバイスおよび医用超音波イメージングの原理と有用性を理解することを目標とする。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

This lecture covers generation and propagation of ultrasonic waves in materials. The lecture offers the idea how the elastic waves are used for signal processing devices and acoustical measurements and imaging including those for medical purposes. The goal is to learn the fundamental physics of ultrasound, to know the principles of piezoelectricity, ultrasonic imaging, and so on, and to acquire the basic knowledge for solving the elastic wave propagation in various materials.

授業計画

(1) 等方性媒質中での音波の伝播
(2) 異方性媒質中での音波の伝播
(3) 圧電効果による音波の発生・検出
(4) 圧電体中の音響導波モードとそのデバイスへの応用
(5) 弾性表面波と通信用デバイスへの応用
(6) 超音波の医用応用

授業計画(Ｅ）

(1) Propagation of acoustic waves in an isotropic medium
(2) Propagation of acoustic waves in an anisotropic medium
(3) Generation and detection of acoustic waves by piezoelectric effects
(4) Guided acoustic waves in piezoelectrics and their application to devices
(5) Surface acoustic waves and their application to communication devices
(6) Medical application of ultrasound

授業時間外学習

繰り返しの学習が必要である。

授業時間外学習（Ｅ）

Students are required to review repeatedly.

成績評価方法及び基準

講義時間中の演習とレポートの成績および出席状況を考慮して評価する。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Grading will be based mainly on the results of the exercises and the final report assigned. Percentage of attendance is also taken into consideration.

教科書および参考書

オフィスアワー

質問は授業終了後または電子メールで受け付ける。

オフィスアワー（Ｅ）

Students are advised to ask questions after class or per e-mail.