ナノテクノロジーとソノケミカル nanotechnology
超音波洗浄機実験 Ultrasonic cleaning machine experiment
超音波振動子の同時照射システム
超音波システム研究所は、
２種類の「超音波振動子（２８ｋＨｚ、７２ｋＨｚ）」を利用する
超音波システムの音圧測定・解析データを公開します。
このシステムは
異なる超音波周波数の振動子による
定在波の制御により、
キャビテーションと加速度の効果を
具体的な伝搬周波数のスペクトルとして変化させる
制御を可能にしています。
超音波を利用した「表面弾性波（ surface elastic wave ）の計測技術」no.22
"Measurement technology of a surface elastic wave" using an ultrasonic wave
複雑に変化する表面弾性波の受信データを、時間や電圧レベルで、単純に評価しません。
Neither time nor a voltage level estimates simply the received data of the surface acoustic wave which changes intricately.
「弾性体に対する伝播状態全体」を考慮するために、時系列データの自己回帰モデルを作成し、
バイスペクトル解析・・・で、評価・応用しています
In order to take into consideration the "whole" propagated state over an elastic body, the autoregressive model of time series data was created, and it has evaluated and applied by bispectrum-analysis ---.
超音波の発振制御技術と
受信データの分析技術の組み合わせにより
今後、幅広い応用が実現すると考えています
I think that broad application will be realized from now on with the combination of the oscillation control technology of an ultrasonic wave, and the analytical skills of receiving data.
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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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メガヘルツの超音波発振制御プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14570
メガヘルツの超音波を利用する超音波システム技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14350
超音波プローブによる
＜メガヘルツの超音波発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811
液晶樹脂による＜メガヘルツの超音波制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14210
超音波と表面弾性波
http://ultrasonic-labo.com/?p=14264
超音波＜発振制御＞技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5267
表面弾性波の利用技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665
超音波の非線形現象をコントロールする技術
超音波システム研究所は、
メガヘルツの超音波発振制御プローブの開発製造技術を応用して、
「超音波の非線形現象をコントロールする技術」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、
オリジナル非線形共振現象（注１）の制御による、
精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい応用技術です。
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
各種材料の音響特性（表面弾性波）を効率よく利用するために
表面の残留応力分布の緩和処理を効率よく実現できます。
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
オリジナル発振制御方法（注２）を開発しました。
注２：オリジナル発振制御方法
２種類の超音波発振を行います
一つは、スイープ発振制御を行います
もう一つは、パルス発振制御を行います
詳細な設定は、目的・対象物・治工具・・
システムとしての振動系から論理モデルに基づいて設定します
（動作確認により微調整を行い、使用経過の中で
より良い状態に発展させていきます
詳細な制御設定は、使用者によるノウハウとなります）
ポイントは
超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認（注３）することで、
オリジナル非線形共振現象として
過渡超音応力波（注４）に対処することが重要です
注３：超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
注４：過渡超音応力波
変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価
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。
コンサルティング内容
１）超音波の非線形現象をコントロールする技術の説明
２）超音波の非線形現象をコントロールする方法の説明
３）超音波の非線形現象をコントロールする技術の応用方法の説明
４）その他（具体的な超音波装置への適用）
５）デモンストレーションによる説明
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詳細に興味のある方は
超音波システム研究所にメールでお問い合わせください。
２０１９年４月に、新製品として販売予定しています
試作サンプルによる良好な結果が増えていますので
希望者に特別提供しています
使用・購入を希望される方は、メールでお問い合わせください
参考動画・スライド
オリジナル超音波プローブを利用した「音響流」制御技術 ultrasonic-labo
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
小型ポンプを利用した液循環により
超音波（音響流）の伝搬状態をダイナミックに制御する
「流水式超音波（音響流）制御技術」を開発しました。
超音波テスターによる
流れと超音波の複雑な変化を、
水槽・液体（マイクロバブル）・超音波振動子・・・
の相互作用を含めた音圧解析により
利用目的に合わせて、
音響流の変化をコントロールするシステム技術です。
実用的には、
現状の液循環装置について
ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を
装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して
各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。
特に、ポンプの特性を利用して、
液体と気体を交互に循環させる・・・により
新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。
ナノレベルの応用では、
「流水式超音波システム」として
２０メガヘルツまでの周波数変化を含めた
「超音波シャワー」による
効率の高い超音波利用が実現しています。
－今回開発したシステムの応用実施事例－
オゾンと超音波の組み合わせ技術
低出力（５０Ｗ以下）による５ｍサイズの水槽への超音波伝搬
ガラス・レンズ部品の精密洗浄（超音波シャワー技術）
複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質（共振現象の制御技術）
溶剤・洗剤・・・・の化学反応（超音波と流れによる攪拌）
ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散（表面弾性波の制御技術）
マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り
めっき・コーティング・表面処理・・・
・・・・・・・
上記の技術は、音圧（非線形現象）測定・解析に基づいて、
表面弾性波と流体の流れに関して
ダイナミック制御を実現させる
新しい超音波システムの開発方法です。
音と超音波の組み合わせを利用した超音波制御技術
超音波システム研究所は、
超音波伝搬状態のコントロールに関して、
発振機器（ファンクションジェネレータ・・・）と組み合わせることで、
１－１００ＭＨｚの超音波伝搬状態を利用可能にする
メガヘルツの超音波発振制御プローブ製造技術を開発しました。
メガヘルツの超音波発振制御プローブ：概略仕様
測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ
発振範囲 ０．１ｋＨｚ～１０ＭＨｚ
材質 ステンレス、ＬＣＰ樹脂、シリコン、テフロン、ガラス・・・
発振機器 例 ファンクションジェネレータ
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・検査・・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、３０００リッターの水槽でも、
数トンの構造物、工作機械、・・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
超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認（注１）することで、
オリジナル非線形共振現象（注２、３）として
対処することが重要です
注１：超音波の伝搬特性
非線形特性
応答特性
ゆらぎの特性
相互作用による影響
注２：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３：過渡超音応力波
変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価
メガヘルツの超音波発振制御プローブを利用した実験動画 ultrasonic-labo
超音波洗浄器による＜攪拌・分散＞技術 Ultrasonic Cleaner
