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竹島 由里子; 高橋 成雄*; 藤代 一成*
Visual Computing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2004予稿集, p.37 - 42, 2004/06
ボリュームレンダリングで得られる画像が持つ情報量は、各ボクセルのフィールド値を色や不透明度に変換する伝達関数に大きく依存することが知られている。しかし、異なるボリューム特徴が同一フィールド値を含む場合、一般的に用いられているフィールド値を変数とする1次元伝達関数では、これらを個別に強調するような可視化結果を得ることができないという問題点がある。これは、フィールド値以外の変数を持つ多次元伝達関数を利用することにより解決可能である。これまでの研究では、多次元伝達関数の変数はボリュームデータの局所的な情報を用いたものに限られていたが、本研究では、局所的及び大局的構造を表す位相属性を新たに定義し、これを多次元伝達関数の変数として導入する方法を提案する。また、本手法を実データに適用し、有効性を検証する。
Keutgen, N.; 松橋 信平; 水庭 千鶴子; 伊藤 岳人*; 藤村 卓; 石岡 典子; 渡辺 智; 関根 俊明; 内田 博*; 橋本 昭司
Applied Radiation and Isotopes, 57(2), p.225 - 233, 2002/09
被引用回数：10 パーセンタイル：54.86(Chemistry, Inorganic & Nuclear)植物内での物質移行の定量解析の試みとして、植物用ポジトロンイメージング装置(PETIS)での計測結果の伝達関数法による解析を行った。植物としてニラあるいはダイズを用い、葉あるいは茎の切り口から
N-硝酸及び
F-水溶液を投与し、得られた分布変化の画像を伝達関数法により解析し、ポジトロン放出核種の見かけの移行速度を求めた。その結果、ニラ葉中のF-水溶液の移行速度は1.2cm/min、ダイズ3小葉の中葉でのF-水溶液の移行速度は10.7cm/min、N-硝酸は11.9cm/minとなり、ダイズの小葉では硝酸と水の移行速度とほぼ同じであることが明らかとなった。これらの結果は、伝達関数法によるPETIS計測データの解析が、植物中での物質移行の定量化に有効な手法であることを示しており、環境ストレス要因が植物に与える影響の評価に役立つと考えられる。
村松 壽晴
PNC TN9410 98-013, 48 Pages, 1998/03
高速炉の炉心出口近傍では、炉心構成要素毎の熱流力特性(集合体発熱量、集合体流量)の違いから、炉心燃料集合体間あるいは炉心燃料集合体-制御棒集合体間などで冷却材に温度差が生じ、それらが混合する過程で不規則な温度ゆらぎ挙動が発生する。この温度ゆらぎを伴った冷却材が炉心上部機構各部の表面近傍を通過すると、冷却材中の不規則な温度ゆらぎと構造物とが熱的な相互作用を起こし、その構造材料は高サイクル熱疲労を受ける(サーマルストライピング)。本報では、当該熱的相互作用を定量的に把握する目的で行われた衝突噴流ナトリウム実験(TIFFSS-I)の時系列データを用い、定常不規則温度ゆらぎ挙動の周波数領域での検討を行った。得られた結果は、次の通りである。[自己パワースペクトル密度関数](1)流体境界層外から試験片内部に向かうに従い、高周波成分の寄与が大きく低下する。これは、境界層および流体から試験片への熱伝達による高周波成分に対するフィルタ作用によるものである。(2)ノズル流速に対する依存性は、境界層外温度、境界層内温度および試験片表面温度で観察される。ただしこの依存性は、20Hz以上の周波数帯についてのみ顕著である。これはノズル流速による乱流強度(乱流微細渦スケールのパワー)の上昇によるものと考えられる。[コヒーレンス関数](1)流体境界層内温度同士のコヒーレンシィは極めて小さい。これは流体境界層外温度が、乱流現象の本質である不規則挙動に支配されていることを示唆している。(2)異なる種類の熱電対間でのコヒーレンシィは、近距離にあるもの同士についてのみ高い値を示す。しかしながら、有意なコヒレンシィ値を示す周波数帯は、比較的低周波成分のみ限られる。[伝達関数](1)流体境界層外から流体境界層内、および流体境界層内から試験片表面への伝達関数では、3-10Hz近傍にゲインの高い領域が生じる。なお、20Hz以上の周波数領域では、非線形特性が卓越するようになるため、伝達関数に連続性が無くなる。(2)伝達関数はノズル流速の変化に対して大きな変化を示さず、普遍的表示式の導出に関する見通しを得た。
山西 敏彦; 榎枝 幹男; 奥野 健二; Sherman, R. H.*
Fusion Technology, 29, p.232 - 243, 1996/03
フィードバック流れを持つ深冷蒸留塔のコントロール手法を提案した。塔の塔頂及び塔底の流量は、フィード組成の変化に対して製品純度をコントロールするために調整する。塔のサイドカット流量とリボイラー出力は、フィード流量の変化に対して、直ちに比例して調整する。フィードバック流れを持たない塔では、塔頂流量を抑制因子に選択する限り、一次おくれ系で表現できる。ところが、フィードバック流れを持つ塔では、この場合においても2次おくれ系となる。PIコントローラを採用した場合の、パラメータ設定法を提案し、パラメータの値により、塔のコントロールに非安定領域があることを示した。本パラメータ設定法は、製品純度の測定にかなりの時間遅れがある場合にも有効であるが、この場合、大きな積分時間を設定する必要があり、コントロールの迅速性、安定性が失われる。PIコントローラにかわり、PIDコントローラを用いることで、迅速性は改善できる。
荒 克之; 坂佐井 馨
MAG-96-35, 0, p.185 - 197, 1996/02
生体磁界計測における逆問題は解を一意に定めることが本質的に不能であることを、マックスウェルの電磁界方程式より解き明かし、逆問題を解くためには先験的知識の導入による磁界源モデルをどう定めるかが重要であることを説いた。そこで、逆問題を解くためには、磁界計測系をどのように構成するか、そして質の良いデータをどう選ぶかについて検討するため、磁界源である電流と計測値である磁界とを結びつける空間伝達関数の概念を導入し、その空間周波数特性を求めた。これよりマルチチャンネル磁界計測システムの空間サンプリングの条件をシャノンのサンプリング定理より求め、グラジオメータ(空間微分型マグネトメータ)による空間分解能の向上の理論的根拠を示した。
坂佐井 馨; 荒 克之
日本AEM学会誌, 3(2,3), p.1 - 7, 1995/00
静磁界系における逆問題と生体磁界計測について考察した。逆問題とは、磁界計測値からその磁界発生源を同定することであるが、本質的に解が1つに定まらない。このことをMaxwellの電磁方程式及びBiot-Savartの法則をフーリエ変換することによって明らかにした。また、これらの式から導かれる空間伝達関数についても考察した。空間伝達関数の性質を理解することにより、測定系の設計に有用であると考えられる。
坂佐井 馨; 岸本 牧; 荒 克之
日本応用磁気学会誌, 18(2), p.613 - 618, 1994/00
ビオサバールの法則のフーリエ変換から、電流/磁界系及び磁化/磁界系における空間伝達関数を導出し、その物理的意味を明らかにした。空間伝達関数は本来3次元のものであるが、見通しを良くするため、y及びzをそれぞれy
及びzと固定し、これらをパラメータとして1次元問題として考え、変数xに対する1次元形式の空間伝達関数を求めた。これらは回路理論でいうbard-pass filterやlow-pass Filterの性格を有していることがわかった。これらの周波数特性を充分に理解することは、マルチチャンネル計測における最適なセンサ配置を決定するうえでの指針となり得るものである。
荒 克之; 坂佐井 馨; 岸本 牧
MAG-93-91, p.37 - 56, 1993/03
生体磁界計測における逆問題は解を一意に定めることが困難な問題である。この事実を、Maxwellの電磁方程式をベースに理論的に明らかとした。つぎに、ビオザバールの法則のフーリエ変換から、生体磁界計測の物理的意味づけを行い、生体内電流とそれが作る生体外部の磁界を結びつける空間伝達関数を導き、その性質を求めた。空間伝達関数のカットオフ周波数から生体磁界計測用マルチチャンネルSQUIDシステムの最適チャンネル数を検討した。また、逆問題の近似計算を行う場合のセンサの最適配置について3次元配列が望ましいことを理論的に検討して確認した。逆問題計算手法の評価のためにベンチマーク問題の作成を提案した。
荒 克之; 坂佐井 馨; 岸本 牧
Nonlinear Phenomena in Electromagnetic Fields, p.193 - 196, 1992/00
電流分布およびそれが作る磁界との間の関係はビオ・ザバールの法則で記述されるが、この法則式のフーリエ変換から電流分布と磁界との間の空関伝達関数を導いた。この空関伝達関数の周波数特性を調べたところ、バンドパスフィルター特性を有する1つの伝達関数とロウパスフィルタ特性を有する2つの伝達関数より成立していることがわかった。このフィルタ特性のカットオフ周波数から磁界を計測する場合の空間サンプリング間隔を求めた。電流分布および磁界のx,y,z成分についての関係式は空間伝達マトリックスで結ばれる。磁界計測値から逆に電流分布を求めるにはこのマトリックスの逆マトリックスを求めなければならないが、空間伝達マトリックスの逆対称性故に行列式がゼロとなり逆問題の解は1意に定まらない。そこで、完全反磁性超電導体の導入による指向性磁界計測法を提案した。
坂佐井 馨; 荒 克之
MAG-91-159, p.43 - 54, 1991/08
磁界計測における空間分解能について、フーリエ変換法によって逆問題を解く場合について考察した。3次元の問題を1次元の問題として考察したことにより、直観的な理解が可能となった。その結果、信号源推定の空間分解能は、伝達関数や磁界測定値のフーリエ変換の周波数特性等によって、著しく左右されることが分った。これは多チャンネル計測における空間メッシュの最適化の指標となるものである。
二宮 博正; 菊池 満; 芳野 隆治; 細金 延幸; 林 和夫*; 木村 豊秋; 栗原 研一; 高橋 実
JAERI-M 86-110, 56 Pages, 1986/08
JT-60のプラズマ平衡配位フィ-ドバック制御についての検討結果及び実験結果についての報告である。制御系の簡単な周波数特性及びゲイン評価には簡略化した制御方程式による評価が有効であることを示すと共に過電流や制御系の遅れ等が問題となる制御量に対しては、Matrix伝達関数解析、シュミレ-ション解析が有効である事が、実験結果により示された。各制御量はその目標値に良く制御され、リミタ-配位およびJT-60の特色である配位の形成に成功した。また、ダイバ-タ効果確認やダイバ-タ板熱負荷軽減のためにプラズマ制御に要求される性能を満足していることを確認した。
菊池 満; 二宮 博正; 芳野 隆治; 吉田 英俊; 細金 延幸; 辻 俊二; 関 省吾
JAERI-M 84-095, 36 Pages, 1984/05
JT-60のフィールドバック制御計算機によって制御されるプラズマ電流、プラズマ位置、30度リミターと最外殻磁気面とのクリアランス、ダイバータスロート幅の制御性の周波数特性を解析し、適正なGain、応答限界、プラズマのパラメータ変動による外乱応答、制御系相互間の干渉を定量的に評価した。また、位置制御系の応答を改善するための方法、電流立ち上げ時の位置制御性の改善法、ダイバータ配位の分離制御性について定量的評価を行なった。
島崎 潤也
計測自動制御学会論文集, 19(10), p.846 - 848, 1983/00
最近マイクロコンピュータを応用したディジタル制御が急速に発達し、従来のアナログ制御では実現が困難あるいは不可能であった高級な制御(予測制御、適応制御、最短時間制御など)が可能となってきた。その際、制御則は離散時間モデルをもとにディジタル制御理論により設計されるので、離散時間モデルの開発が重要である。本論文では操作にむだ時間を含む系に対してその離散時間モデルの作成法を考察した。むだ時間がサンプリング時間の整数倍でない場合の取扱いは一般的な解析が今まで行なわれていなかったが、ここで開発した状態方程式を用いる方法は多変数系に対しても適用できる。例としては、むだ時間プラス一次、二次遅れ系に対する離散時間モデルを解析的に求めている。この結果はプロセスのディジタル制御用モデルとして有用である。
