辻 俊宏（ツジ トシヒロ） TSUJI Toshihiro
学部等／職名
材料エネルギー学部 材料エネルギー学科
准教授
Department of Materials for Energy
学科・講座等
材料エネルギー学科
電話番号
0852-32-6657
生年月
1974年05月
専門分野
ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料
ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 計測工学
専門分野キーワード
超音波, 圧電素子, 探触子, 非破壊検査
研究テーマ
超音波水浸映像装置を用いたフレキシブルプリント回路配線のクラック検出
銅箔のフレキシブルプリント回路は携帯型電子機器に必須の基板配線技術である。これを車載用に展開するためには疲労き裂の発生を検出可能な非破壊評価法が必要になる。そこで銅箔ポリイミド配線サンプルにはMIT試験と呼ばれる疲労き裂発生の加速試験が行われるが、高減衰な接着層付きポリイミド絶縁層を介した銅箔に生じた垂直き裂(開口幅数マイクロm)は、通常の水浸超音波映像法のCスコープ測定では全く検出できない。本研究ではビームの伝搬方向を既存の垂直から傾斜させることでMIT試験による損傷を映像化できる可能性を示した。
研究分野:計測工学,構造材料、機能材料
(国内共同研究) 2024年 ～ 2024年
超音波TOFD法を用いた球状黒鉛鋳鉄鋳物の鋳造欠陥評価法の開発
鋳鉄鋳物の中でも、球状黒鉛鋳鉄は鋳造金属材料の中では音響減衰が比較的小さく、超音波非破壊検査を適用できる。そこでは組織由来のノイズの影響を低減するために超音波の送信と受信を分離した二振動子探触子が利用されるが、接触面積が小さく実効ビーム径も小さいために、広範な領域の検査において見逃しなく迅速な検査を実現するのが困難なことが問題だった。一方、超音波TOFD法は拡散ビームにより深さ方向に広範囲な欠陥測定が一度に可能ではあるが、ビーム強度が低下して高減衰材料への適用は容易ではない。本研究では、超音波TOFD法を球状黒鉛鋳鉄部材に発生する鋳造欠陥の評価に利用して、実用的に重要な深さ数ミリに発生する鋳造欠陥の迅速測定法として活用できないか検討した
研究分野:材料力学、機械材料
(国内共同研究) 2023年 ～ 2024年
非球面線集束探触子を用いた構造用鋼管内面の微細線疵検出法の開発
自動車の動力源の電動化に伴い、構造部材にも新しい設計が求められる。電縫鋼管を用いた中空スタビライザはEVの電動モータの出力特性に適した高剛性と内燃機関用の部材に対して数10%の軽量化の両立を達成可能な構造部材であるが、その結果、疲労き裂の起点として懸念される検出すべき線疵深さは数10μmにまで縮小される。このような疵の非破壊検査は超音波探傷が最も有望であるが、汎用製品の実用周波数の上限は10MHzであり、鋼管内での縦波波長が0.6mmであることを考慮すると、1桁小さい欠陥の検出法を開発する必要がある。本研究では、この課題を解決するために幾何光学のフェルマーの原理に基づいたレンズ設計により超音波ビームの極限的集束が可能な非球面線集束探触子を開発して解決を図った。
研究分野:材料力学、機械材料,計測工学,制御、システム工学
(国内共同研究) 2024年 ～ 2025年
空中超音波探触子の開発
工業製品の非接触非破壊検査のための高効率な空中超音波探触子の開発を行っている。固体の探触子から気体の空気に超音波を送信するには4桁以上の音響インピーダンス差を克服しなければならないが、固体と気体の中間的な音響特性の物質を音響整合層に利用することは容易ではない。100kHz以上、1MHz以下の周波数帯で音響整合層に頼らない空中超音波探触子の開発を行う。
研究分野:計測工学,材料力学、機械材料
(個人研究) 2023年 ～
職歴
2003年4月-2004年3月 学振特別研究員PD(独立行政法人産業技術総合研究所つくば東事業所)
2004年4月-2007年3月 東北大学工学研究科 助手
2008年4月-2023年3月 東北大学工学研究科 助教
2023年4月- 島根大学 材料エネルギー学部 准教授
取得学位
博士(工学) (課程) 東北大学 薄膜・表面界面物性
学部・大学院教育
[教養教育]
- 基礎学生実験
[専門教育]
- 学生実験Ⅰ
- 学生実験II
- 基礎学生実験
- 経年損傷と材料の科学
- 材料エネルギー概論Ⅰ
- 材料エネルギー概論Ⅰ
- 材料エネルギー概論Ⅱ
- 材料力学
[大学院教育]
- 理工学論
教育表彰
優良教育実践表彰
- 教員と学生がともに学ぶアントレプレナーシップ教育〜新材料・エネルギー技術で新たな社会を作り上げるアントレプレナーへの道を通して〜 （2024年度）
論文（論文等）
| 1. | 「Application of ultrasonic immersion testing for evaluating flexible printed circuit (FPC)」 Toshihiro Tsuji, Shoji Yasuda, Keiichi Miyajima, Tsuyoshi Mihara Organizing Committee of USE 2024, Institute for Ultrasonic Electronics vol.:45 1P2-9頁 2024年 11月 |
| 2. | 「Development of air-coupled ultrasonic probe using air-column and piezocomposite」 Toshihiro Tsuji, Tsuyoshi Mihara Organizing Committee of USE 2023, Institute for Ultrasonic Electronics vol.:44 2023年 11月 |
講演・口頭発表等（学会発表）
| 1. | 「Toshihiro Tsuji, Shoji Yasuda, Keiichi Miyajima, Tsuyoshi Mihara」 Application of ultrasonic immersion testing for evaluating flexible printed circuit (FPC) The 45th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE 2024) 2024年 11月 |
| 2. | 「Toshihiro Tsuji, Tsuyoshi Mihara」 Development of air-coupled ultrasonic probe using air-column and piezoelectric composite The 44th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE 2024) 2023年 11月 |
委員会・学会役員等
| 1. | Symposium on Ultrasonic Electronics Organizing comittee 2008年～ 2026年 |