超音波実験 ultrasonic-labo
液晶樹脂による＜メガヘルツの超音波制御＞技術
超音波システム研究所は、
ＬＣＰ樹脂を利用した、超音波発振制御技術を開発しました。
ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、
１－１００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波制御技術として利用しています。
超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・表面改質・液体の均一化・・・・
への新しい応用技術です。
材料の音響特性（表面弾性波）の利用により
２０Ｗ以下の超音波出力で、１０００リッターの水槽でも、
対象物への超音波刺激は制御可能です。
弾性波動に関する工学的（実験・技術）な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
非線形現象の応用方法として開発しました。
ポイントは
ＬＣＰ樹脂（注２）の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象（注１）として
対処することが重要です
注１：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
注２：ＬＣＰ樹脂
ＬＣＰ樹脂：上野液晶ポリマーＵＥＮＯＬＣＰ
https://www.ueno-fc.co.jp/lcp/
UENO LCPは、
液晶ポリマーの世界的原料（モノマー）メーカーである
上野製薬株式会社がその強みとノウハウを活かし、
独自に研究開発した熱可塑性ポリマーです。
注３：特許出願済み
ＬＣＰ樹脂（液晶ポリマー）の超音波利用に関しては
上野製薬株式会社による特許出願が行なわれています
様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案しています。
参考
＜動画＞
超音波洗浄に関する非線形制御技術を開発
超音波システム研究所は、
超音波の音圧測定データを
解析（バイスペクトル解析・・）することで、
「超音波の（高調波の発生・・に関する）非線形現象」に関して、
洗浄装置の構造・・による、洗浄効果を確認できました。
洗浄効果に関して
液循環制御、揺動操作・・・により
分布をコントロールする技術を開発しました。
今回開発した技術により
複数の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する場合、
超音波の非線形伝搬現象を管理することが可能になります。
これは、洗浄・表面改質・化学反応の促進・・・に対して
効果的な非線形の超音波伝搬状態を
「目的に合わせて制御出来る」ということで大変有効です。
さらに、定在波の制御と組み合わせることで、
キャビテーションや加速度（音響流）の効果を
大きく変化させることが可能になります。
オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、
各種部品・・・の、
洗浄、攪拌、表面改質、化学反応・・・
表面状態に関する効果的な
非線形現象の事例を多数確認しています。
■参考動画
超音波伝搬状態の最適化技術を開発
（超音波の相互作用を解析・評価する技術を応用）
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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、
超音波の伝搬状態を目的に合わせて＜最適化＞する技術を開発しました。
この技術の確認方法として
超音波テスターを利用した 計測・解析技術を応用した
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
なお、今回の技術を
超音波（洗浄・・・）装置の最適化技術として
コンサルティング対応しています。
優先順位としては、
水槽の条件や振動子の影響が大きいので
対策は、１）水槽 ２）振動子 ３）その他（液循環・・） の順番になりますが、
現状の対策として、
この技術による、
液循環の改善による対応が実用的だと考え対応しています。
参考
（２種類の超音波振動子を利用して最適化を行った状態）
（３種類の超音波振動子を利用して各種制御を行った状態）
超音波プローブによる非線形伝搬制御技術
超音波プローブの超音波発振制御による非線形伝搬制御技術を開発
超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波テスター専用プローブに関する、
超音波＜発振制御＞技術を応用した、
非線形伝搬制御技術を開発しました。
超音波を利用した
洗浄、加工、表面処理、検査、・・・への新しい基礎技術です。
弾性波動に関する工学的（実験・技術）な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
基礎実験の確認から、効果的な超音波加工方法として開発しました。
様々な分野への応用・利用が可能になると考えています
各種コンサルティングにおいて提案・対応していきます。
参考
超音波洗浄器による＜メガヘルツの超音波＞技術
超音波システム研究所は、
超音波洗浄器に関して、
ファンクションジェネレータと
オリジナル超音波発振プローブを利用することで、
１－１００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波制御技術を開発しました。超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・・・への新しい応用技術です。各種材料の音響特性（表面弾性波）の利用により
２０Ｗ以下の超音波出力で、１０００リッターの水槽でも、
対象物への超音波刺激は制御可能です。
超音波洗浄器に関して、
ファンクションジェネレータと
オリジナル超音波発振プローブを利用することで、
１－１００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする
超音波制御技術を開発しました。超音波伝搬状態の測定・解析・評価・技術に基づいた、
精密洗浄・加工・攪拌・・・への新しい応用技術です。各種材料の音響特性（表面弾性波）の利用により
２０Ｗ以下の超音波出力で、１０００リッターの水槽でも、
対象物への超音波刺激は制御可能です。
弾性波動に関する工学的（実験・技術）な視点と
抽象代数学の超音波モデルにより
非線形現象の応用方法として開発しました。
ポイントは
治工具（弾性体：金属・ガラス・樹脂）の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象（注１）として
対処することが重要です
注１：オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象
様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案実施しています。
参考動画
超音波機器の超音波伝搬状態を測定・評価する技術を開発
超音波システム研究所は、
＊超音波を利用した表面状態の計測・解析技術
＊バイスペクトル解析を応用した、非線形現象の解析技術
＊オープンソースの統計解析システム 「 Ｒ 」の利用技術
上記の技術を組み合わせることで
超音波機器の超音波伝搬状態を測定・評価する技術を開発しました
応用事例として、
超音波機器の発振周波数と、
装置・部品・・・対象物への伝搬周波数の関係を明確にすることで、
超音波の＜効果・効率・・・表面状態・・＞に関する
各種（時間経過による特性の変化・・）の問題に、
具体的な＜数値・グラフ＞による対応・対処が可能になりました。
これは、新しい方法および技術です
実施例
超音波美顔器や超音波ナイフ（カッター、ホーン）・・・の＜＜超音波振動現象評価＞＞
（ 超音波テスター：標準的な仕様の場合
＊超音波発振 仕様 １Ｈｚ から １００ｋＨｚ ）
低周波・高周波に関する特徴を測定・解析・評価する。
そのほか、騒音や楽器・・・における超音波振動の測定・解析を行っています。
超音波テスターの製造販売（2012年）以降、
各種の相談対応により様々な利用に発展しています。
（必要に応じた、秘密保持契約・・により公開できない利用方法が多数あります
類似の問題であれば、スキルの範囲で対応します。）
各種機器において、低周波の振動現象を長時間簡単に計測することは
問題点の検出と改善につながります。
音圧測定動画
小型ポンプによる「音響流の制御技術」
超音波システム研究所（所在地：神奈川県相模原市）は、
小型のギアポンプによる
脱気・マイクロバブル発生装置を利用した
「音響流の制御技術」を開発しました。
－今回開発したシステムの応用事例－
音響流とキャビテーションの最適化による超音波洗浄
音響流制御による超音波分散
音響流による伝搬周波数の変化を利用した化学反応の制御
音響流とマイクロバブルによる表面改質
音響流を利用した金属加工への応用技術
音響流によるメガヘルツのシャワー洗浄
・・・・・・・
ガラス製の水槽を利用したソノケミカル反応実験
ナノ粒子の製造実験
霧化サイズのコントロールによるコーティング実験
各種の攪拌実験
・・・・・・・
ガラス部品の精密洗浄実験
複雑な形状・線材・・の表面改質実験
溶剤・・の化学反応実験
・・・・・・
■参考動画
小型ポンプによる「音響流の制御システム」
超音波照射(２８ｋHz ４０kHz)
— 適切な、超音波制御による、照射(２８ｋHz+４０kHz)状態です
超音波キャビテーションの観察・制御技術
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
超音波よる
＜乳化・分散＞技術を利用した
全く新しい、オリジナル技術による、
キャビテーションの
ダイナミック特性を観察・制御・評価する技術を開発しました。
＜乳化・分散＞技術を利用した
全く新しい、オリジナル技術による、
キャビテーションの
ダイナミック特性を観察・制御・評価する技術を開発しました。
これまでに、開発した制御技術を、
超音波洗浄や表面改質・・・に用いた結果、
超音波の利用目的に合わせた、
最適なキャビテーションと
加速度（音響流）の状態設定（評価）が、可能となりました。
超音波洗浄や表面改質・・・に用いた結果、
超音波の利用目的に合わせた、
最適なキャビテーションと
加速度（音響流）の状態設定（評価）が、可能となりました。
以下、
技術ノウハウを含んだ動画を公開しています
＜超音波キャビテーションの観察＞
