＜間接容器＞＜専用水槽＞＜液循環＞と超音波no.46

＜間接容器＞＜専用水槽＞＜液循環＞と超音波no.46



Ultrasonic Cavitation Control.
Ultrasonic Sound Flow water effect.
この各種技術を適切に組み合わせることで、
　　表面改質、洗浄、化学反応促進、乳化分散・・・
　　の適応技術として提案させていただいています。
＜＜超音波システム研究所＞＞


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超音波美顔器（１ＭＨｚ）と
小型振動子（４０ｋＨｚ）を利用した
組み合わせ超音波伝搬制御技術を開発

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超音波システム研究所（所在地：神奈川県相模原市）は、
１－５ＭＨｚ（超音波美顔器）と
４０ｋＨｚ（小型振動子）を利用した
全く新しい、オリジナル技術による、
超音波の組み合わせ制御技術を
開発いたしました。

今回開発した技術を、
ガラス洗浄や化学反応実験に用いた結果、
ナノレベルの効率の高いシステムとして
利用することが可能となりました。


これは、まさに、全く新しい方法および技術であり、
非常に大きな成果であることが、
今回の組み合わせ状態の解析結果から導かれました。

なお、今回の解析結果ならびに組み合わせシステムを
コンサルティング事業として、展開することを計画しています。

【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
URL：http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/

小型超音波振動子による「超音波システム」

小型超音波振動子による「超音波システム」


新しい小型超音波振動子を使用した
　超音波＜実験・研究・開発＞に適した
　超音波システムを開発しました。

　超音波振動子：４０ｋＨｚ　　５０Ｗ


－今回開発したシステムの応用事例－
　ガラス製の水槽を利用した化学反応実験
　調理用機器を利用した表面改質実験
　「揺動ユニット」と組み合わせて利用した洗浄実験
　各種の攪拌実験
　・・・・・・・

　小型超音波振動子は
　　各種の実験容器に直接入れることが可能になります。
　　現在利用している超音波装置に対しても
　　　場合によっては追加投入することができます。

　これらの組み合わせによる効果は
　　伝搬状態の計測・解析により確認しています。


　様々な応用事例が発展しています。

超音波システム研究所 no.２２９

超音波システム研究所　no.２２９

水槽を表面改質した超音波洗浄器no.2

水槽を表面改質した超音波洗浄器no.2

超音波のキャビテーション制御技術を応用した、
表面改質技術を超音波洗浄器（２８ｋＨｚ、４２ｋHz）に適応させました。

今回開発した表面改質技術による効果により
　高い音圧レベルによるキャビテーション効果や
　液循環による加速度効果を制御して
　効率の高い超音波の利用を可能にしました。

 

 

2種類（２８ｋＨｚ、７２ｋＨｚ）の超音波による同時照射

2種類（２８ｋＨｚ、７２ｋＨｚ）の超音波による同時照射

 http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/page034.html

 

Supersonic wave experiment no.18

Supersonic wave experiment no.18


超音波＜応用＞実験
　ものの表面を伝搬する表面弾性波の応用開発を行っています。
　＜　超音波システム研究所　＞

The surface acoustic wave is used.

超音波システム研究所について

超音波

 

超音波システム研究所について
　超音波システム研究所　Ultra　Sonic wave System Institute　

＜理念＞

　「われわれの最も平凡な日常の生活が何であるかを
最も深くつかむことによって
　　最も深い哲学が生まれるのである
　　学問はひっきょうLIFEのためなり。
　　LIFEが第一等のことなり。LIFEなき学問は無用なり。」西田幾多郎


　　深い哲学に基づいた
実験（物として物を観察すること）により
超音波の有効利用を広めていきたいと考えています

 

　「超音波システム」という分野を考えた場合、

　ベースとして、

音響工学、電気工学、流体工学、材料力学、・・

といった知識が必要です

　しかしそれを技術として現実に適応するためには、

 様々な学習と経験が必要です

　さらに、IT技術を融合すると、

高度な統計数理により解析を行うことができます

　この組み合わせは、

「超音波技術を大きく飛躍させる」と、確信しました

　私は、以上のことを、これまでの会社経験で掴んできました

　そして、この新しい技術を広く普及するために

「超音波システム研究所」を始めました

 

 

 

超音波のＭｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデル

超音波のＭｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデル

超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する現象を含めた状態を、
絶対数学における
Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）を利用したモデルを開発しました。

基本的な超音波照射による現象全体をＲｉｎｇ（環の圏）として、
キャビテーションによる現象をアーベル群の圏
加速度による現象をＭｏｎｏｉｄ（０元をもつ乗法の一元体）
とするモデルを開発しました。

数学における、環の複雑さを
　アーベル群とＭｏｎｏｉｄに区別して関係性を調べる方法を
　次のように超音波現象に対応させました。
　
　アーベル群：加法に関する演算をキャビテーション現象に対応させます
　Ｍｏｎｏｉｄ：乗法に関する演算を加速度現象に対応させます。


超音波テスターを利用したこれまでの
計測・解析結果を
Ｍｏｎｏｉｄモデルに適応させたところ
　拡大された、現実の現象に応用できること（注）が多数あり、
　本格的な論理モデルとして開発しました。

注：特に非線形性現象の相互作用

しかし、現実の現象は変化する各種の要因があるため
　Ｍｏｎｏｉｄを基本にして
　これまでの代数モデル（スペクトルシーケンス）として
　検討発展させることで
　今後、より実用的な論理モデルに発展できると考えています。

ここで提示したいことは
　このモデルの正しさではなく
　超音波のような複雑な現象に対する取り組みに
　最新の数学を論理モデルとして利用することで
　本質的な特徴が検出しやすくなるという考え方です。

実験・検討・確認することで
　効率の高い超音波利用が可能になると確信しています。

超音波現象に関する基本的な論理モデルの一つとして
　超音波システム研究所は
　Ｍｏｎｏｉｄｏモデルを考えました。

 超音波のＭｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデルを開発

 

 

超音波水槽に関する流れの実験 ｎｏ．０５

超音波水槽に関する流れの実験　ｎｏ．０５



液循環の効果を効率良く制御するための基礎実験です


・・・・

このときカルノーは蒸気エンジンのかわりに

ピストンのついた空気エンジンを構想するのだが、

そこで「熱だめ」や「ピストンをじわじわと動かす」

という段階が必要になる。



ボルツマンが狙ったことは、

確率論と力学の関係をはっきりさせたいという、

その一点に尽きる、



もしボルツマンが長生きしていたら、

ボルツマンが時代をまとめる科学を構築したかもしれない



朝永振一郎
『物理学とは何だろうか』上・下
1979 岩波新書　　より

追記

　上記をヒントに応用技術を検討しています

　超音波の伝搬状態と熱の関係を制御する方法です

　参考

　ポアンカレ予想の解決について

超音波システム研究所では

超音波の現象を

「ポアンカレ予想の解決」

の流れをヒントに研究しています

　超音波照射・音響流・非線形性・・・
　に加えて、熱対流の影響を考慮することで
　新しいユニークな現象を確認しています
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

 

　
　　　　　

Ultrasonic Sound Flow water effect ＮＯ．６８

Ultrasonic Sound Flow water effect ＮＯ．６８


超音波伝搬状態の測定(超音波振動子、発振器の使用状態の調査）
振動子（1.6、2.5ＭＨｚ）と
デジタルオシロスコープ（50、１００ＭＨｚ）を使用して
統計処理（多変量自己回帰モデル解析）により
超音波の伝搬状態・利用効率を測定する

超音波伝搬状態と利用効率に対して、
超音波利用の目的が適切かどうかを確認して
改善・改良の検討を行うことが大切です

そのための、新しいパラメータとして
　「超音波伝搬状態と利用効率」という事項を考えました

　注：上記の測定は、超音波システム研究所独自の方法です(注２）
　　　　従来のポイントによる測定ではなく
時系列データ群としての解析を行うことで
　　　　複雑な伝搬状態に関する解析・検討を行うことが可能になりました

　注２：独自の測定により、超音波の新しい側面が見えてきました
　　　そのことを利用することで、
超音波の利用効率は目的に対して飛躍的に高くなります

　コメント
　　超音波の利用状況は大変効率が悪いと感じています
　　しかし、これまでの経験により、適切な対応で原因を改良すると(注３）
　　数倍から数十倍に超音波の利用エネルギーを高める
　　（あるいは使用エネルギーを数十分の一にする）ことが可能です

　　注３：簡単な対応
（液循環や制御、水槽の設置方法　などを変更する）から
　　　　　システムの改良（間接水槽の利用、液循環構造の変更
　超音波発振制御　など）
　　　　　といった幅広い改良・開発
　　
　　この効率的な利用が普及しない主要原因は次の４点だと感じています
　　　１：医療（超音波診断）や非破壊検査（超音波探傷）のような
集中的な超音波研究が行われている
　　　２：モノに作用させるので、弾性波動伝搬
（参考　地震の研究　等）に関する知識が必要である
　　　３：時間や環境変化の影響を考慮した解析
（時系列データの統計処理）が必要である
　　　４：一般論（単純な音響理論など）で判断する
メーカ・・・の関係者が多く、本当に個別に確認して
　　　　　超音波の利用効率・利用状態と
　　　　　目的の関係性を明確にしていない傾向が強い

　　以上のことから、
　　超音波システム研究所として超音波が本来持っている
　　有効性を積極的に広げていきたいと考え
　　コンサルティングを中心に設計・開発を行っていきます



「物理現象の背後にあるもの」西田幾多郎『思想』（１９２４年１月号）

・・・空間時間を不可分離となす相対性原理の物理学に至つて、
　真の能動的自己の対象界を見ると考へることができる。
時其物を内に包むものに於て、
　我々は最もよく能動的自己の影像を見ることができるのである。
私はかゝる考から精神現象と
　物理現象との関係を見ることができると思ふ。
我々の精神現象といふのも、時間的に現れると共に、
　時を内に含んで居る、意味即実在と考へられるのは之に由るのである。
両種の現象界は、共に能動的自己の対象界として成立し、
　その中に於て区別せらるる二種の型に過ぎない。
二種の現象界の区別は時の内容によると思ふ。
時の座標が無内容にして形式的なる時、物理的世界が成り立つ、
・・・・
之に反し時が積極的内容を有する時、精神現象が成り立つのである


意味即実在！
時の内容！

音波の伝搬時が・・時の有無のスパイラルが新しい直観につながる

そんな気がします

西田幾多郎

適切な超音波