菊池 恒男

Tsuneo KIKUCHI

独立行政法人産業技術総合研究所計測標準研究部門音響振動科

Acoustics and Vibration Metrology Division, National Metrology Institute of Japan (NMIJ), Advanced Industrial Science and Technology (AIST)

キーワード : ultrasonic standard, ultrasonic power, hydrophone sensitivity, ultrasonic field measurement, calorimetric method

近代社会におけるグローバルな経済活動において，高精度計測を担保する仕組みの一つである国家計量標準の整備は欠かすことが出来ない．このことは，超音波パワー，音圧などの超音波音場に関連する量も例外ではない．計量標準の仕組みについては，末端の計測器ユーザが意識することが少なく，特に超音波計量標準は歴史が浅いため，十分認知されていない．そこで本稿では，超音波計量標準の国際的な仕組みや，超音波計量標準の現状について概説する．一方，日本を含む先進諸国は，超音波振動子出力を校正する“超音波パワー標準”，ハイドロホン感度を校正する“超音波音圧標準”について，従来の超音波医用機器校正に必要な周波数帯域，パワー範囲の整備を概ね完了した．メートル条約（Convention du Mètre, The Convention of the Metre）の下で，CCAUV（Consultative Committee for Acoustics, Ultrasound and Vibration）が1998年に設立され，超音波標準が本格的に整備されてから十分期間が経過していないこともあり，超音波計測機器の末端ユーザは，必ずしも計量標準の知識が十分とはいえないと思われる．そこで本稿では，日本の国家計量標準機関である産業技術総合研究所NMIJ（National Metrology Institute of Japan）における超音波計量標準整備の現状について解説する．今後の超音波計量標準の課題は，校正周波数範囲拡大と強力水中超音波への対応である．昨今のIEC（International Electrotechnical Commission）国際規格の議論や各国標準研の動向からも，これらが国際的に喫緊の開発課題であり，日本も例外ではないことが分かる．そこで，NMIJで開始した次世代超音波計量標準に関わる研究開発の現状と今後の課題について述べる．

Global economic activity today demands that national measurement standards guaranteeing a high degree of accuracy in measurement be maintained, and that such ultrasonic field measurement standards as ultrasonic power or ultrasonic pressure be included. Ultrasonic power standards and hydrophone sensitivity standards covering conventional medical ultrasound fields have been established in most of the advanced nations. The Consultative Committee for Acoustics, Ultrasound and Vibration (CCAUV) was established in 1998 under the Metre Convention. Only recently, however, have ultrasonic standards been established, and end-users of ultrasound measurement equipment do not appear to have yet acquired sufficient understanding of the metrology for ultrasound. In this paper I describe some historical situations of the metrology for ultrasonic measurement, the role of measurement standards based on the Metre Convention, and the present situation of ultrasonic standards established by the National Metrology Institute of Japan (NMIJ). Ultrasonic standards must apply to an expanded frequency range, and standards for high-intensity ultrasound will be essential. Issues of world-wide concern are increasing discussed at International Electrotechnical Commission (IEC), the Metre Convention, and similar gatherings. To contribute to this trend, I also discuss areas for further study that will enable us to reach the next level of ultrasonic standards at NMIJ.