超音波（定在波）の制御技術 no.１１
超音波（キャビテーション）を
適正に設定することで、
目的に合わせた超音波（定在波）の状態が実現できます
＜＜超音波システム研究所＞＞
＜間接容器＞を利用した超音波実験no.1
現在、この技術を発展させて
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 Ultrasonic-Labo＞＞
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超音波システム研究所
メールアドレス：info@ultrasonic-labo.com
ホームページ： http://www.green.dti.ne.jp/aabccdx/
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超音波出力の最適化技術
Optimization technology of ultrasonic output
超音波システム研究所は、
超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、
超音波のダイナミック特性を解析・評価する技術により、
超音波振動子・水槽・液循環（各 複数の場合を含む）に関する、
超音波の相互作用を＜解析・評価＞する技術を開発しました。
超音波テスターを利用したこれまでの
計測・解析により
各種の関係性・応答特性(注）を検討することで
超音波の各種相互作用を解析・評価する方法を開発しました。
注：
パワー寄与率、インパルス応答・・・
超音波の測定・解析に関して
サンプリング時間・・・の設定は
オリジナルのシミュレーション技術を利用しています
Ultrasonic Systems Laboratory,
The application of "technology and control measurement and analysis" on the nonlinearity of the ultrasonic wave,
Technology analysis and evaluation of dynamic characteristics of ultrasonic waves,
About (including the case where more than one each) and liquid circulation tank, ultrasonic transducer,
We have developed a technique to ＜Analysis and Evaluation＞ the interaction of ultrasonic waves.
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超音波システム研究所
http://ultrasonic-labo.com/
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超音波専用水槽の設計・製造技術
超音波の伝搬状態に関する計測・解析技術を応用して、
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発しました。
Design and manufacturing technology of ultrasound-only aquarium
今回開発した技術により
２０ｃｍ～３００ｃｍの超音波専用水槽に対して、
超音波洗浄や表面改質・・・に適した
超音波の利用効率、キャビテーション、加速度変化、
対象物への伝搬状態・・・を簡単に制御出来るようになりました。
従来の水槽（あるいは振動子）設計や製造においては
音響特性に対する考慮が十分でないために、
振動の干渉・減衰による不均一な事象により
超音波の寿命・水槽のトラブル・・・が起きやすい傾向があります。
この技術は、
現状の水槽・振動子・・に対しても
問題点を検出し
改善・改良を行うことができます。
適切な設計による効果は
適切な使用により、
ステンレスや樹脂・・・の表面が最適化され
小さい出力で高い音圧や幅広い超音波の周波数の伝搬を実現します。
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超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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伝搬する超音波
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術について、
「音色」に関する評価・分析方法を応用した「超音波発振制御」技術を開発。
今回開発した応用技術は
定在波の制御や、キャビテーション・加速度の効果を
具体的な伝搬周波数のスペクトル変化として制御する技術です。
超音波の効果について
伝搬状態のスペクトルに関する、時系列変化を
音色として評価・分析することで
洗浄効果・表面改質・化学反の制御・・・
のシステムとして利用可能にした技術です
従来の、音圧や伝搬周波数による評価とは異なり
音色（音の変化）を考慮することで
幅広い超音波の効果について
目的に合わせた新しい利用を可能にしました
特に、マイクロ・ナノ・のレベルの物質に対する
超音波の影響は、音色による制御が有効です
周波数４０ｋＨｚの超音波装置で
洗浄液に対して、１ＭＨｚの伝搬状態を実現させることも、
周波数７２ｋＨｚの超音波照射で、
均一な金属の分散と、分散結果の対象物の表面改質を行うことも可能です。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
「音色」による評価技術と
パワースペクトルの変化の関係を確認しています。
「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術について、
「音色」に関する評価・分析方法を応用した「超音波発振制御」技術を開発。
今回開発した応用技術は
定在波の制御や、キャビテーション・加速度の効果を
具体的な伝搬周波数のスペクトル変化として制御する技術です。
超音波の効果について
伝搬状態のスペクトルに関する、時系列変化を
音色として評価・分析することで
洗浄効果・表面改質・化学反の制御・・・
のシステムとして利用可能にした技術です
従来の、音圧や伝搬周波数による評価とは異なり
音色（音の変化）を考慮することで
幅広い超音波の効果について
目的に合わせた新しい利用を可能にしました
特に、マイクロ・ナノ・のレベルの物質に対する
超音波の影響は、音色による制御が有効です
＜超音波ダイナミックシステムとして＞
＜超音波ダイナミックシステム＞
超音波の水槽液循環をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う
多くの超音波（水槽）利用の目的は、
水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。
しかし、多くの実施例で
理論と実際の違いによる問題が多数指摘されています。
この様な事例に対して
１）障害を除去するものは
統計的データの解析方法の利用である
２）対象に関するデータの解析の結果に基づいて
対象の特性を確認する
３）特性の確認により
制御の実現に進む
といった方法により
超音波を効率的な利用に改善した
液循環効果の実施例があります
この動画も一つの事例です
脱気マイクロバブル発生装置による＜ソリトン＞
超音波の研究について
脱気マイクロバブル発生装置による
液循環現象に対して
「キャビテーションの効果を安定させるための統計的な見方」
で、解析・検討を行った結果
水中内に超音波のソリトン（孤立波）の発生現象を確認しました
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超音波システム研究所
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振動子１．６ＭＨｚとJapaninoを利用した振動計測制御
新しい超音波計測システムの測定状態です。
測定データを弾性波動を考慮した解析で、
各種振動状態の特徴を検出します。
＜ 超音波システム研究所 ＞
