超音波システム（音圧測定解析、発振制御）
超音波専用水槽の設計・製造技術を開発
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
超音波システム研究所は、
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。
超音波制御しやすい液循環 http://youtu.be/6ID4IrZ1hnA
今回開発した技術により
２０ｃｍから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、
超音波振動による「共振・干渉・減衰」による
不均一で不安定な超音波利用になる傾向があります。
その結果、特に、
超音波の寿命・水槽のトラブル・・・が起きます。
超音波システム研究所の設計技術は、
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・改善（治工具の追加や液循環・・・）による効果は
効率的な超音波の伝搬現現象により、
ステンレスや樹脂・・・の表面が改質効果を生みます。
超音波制御により、出力は、最適化され
小さい出力で高い音圧や幅広い超音波周波数の伝搬を実現します。
マイクロバブルの利用 http://youtu.be/7WfIYKN8guI
■参考
マイクロバブル・ナノバブルと超音波（To nanobubbles by ultrasound microbubbles）
マイクロバブルを超音波照射でナノバブルにします
超音波の伝搬状態が大きく変わります
各種設定の組み合わせにより
超音波の制御が簡単に行えるようになります
To nanobubbles by ultrasound microbubbles
超音波システム研究に関する動画・写真
超音波システム研究所は、
オリジナル製品：超音波発振プローブ製造に関する、
音響特性の解析・評価技術を応用した、
メガヘルツの超音波発振制御技術を開発しました。
超音波を利用した
洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用技術です。
低周波の振動・音との組み合わせ制御による応用が可能です。
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
応用システム技術として開発しました。
ポイントは
表面弾性波の利用方法です、
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
様々な分野への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していきます。
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・・・
（材質・サイズ・構造・・・音響特性に合わせた対応が可能です）
超音波システム研究所は、
オリジナル超音波プロ－ブの製造技術を応用・発展しています。
プローブの音響特性に基づいた、発振制御技術による
表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術を開発し、
各種超音波の利用技術としてコンサルティング対応しています。
オリジナル超音波プロ－ブの製造技術を応用・発展しています。
プローブの音響特性に基づいた、発振制御技術による
表面弾性波の非線形振動現象をコントロールする技術を開発し、
各種超音波の利用技術としてコンサルティング対応しています。
ポイントは、超音波伝搬部の最適化（注）です。
注：表面残留応力の緩和・均一化処理・・により
安定した超音波発振制御が実現可能になります
発振制御条件の設定技術
１）装置・機器の振動モードに対応した、発振波形の設定
２）装置・機器の振動モードに対応した、スイープ条件の設定
３）装置・機器の振動モードに対応した、出力レベルのの設定
そのために、
オリジナルプローブの超音波伝搬特性の動作確認
（音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性）による、
超音波伝搬状態に関する特性評価が重要です。
特に、複雑に変化する超音波の振動現象について、
時系列の音圧データに基づいた応答特性の解析・評価が必要です。
接続状態と応答特性から、
音圧レベル・周波数・非線形性の利用範囲を調整します。
現状では、以下の範囲について対応可能となっています。
超音波プローブ：概略仕様
測定範囲 ０．０１Ｈｚ～２００ＭＨｚ
発振範囲 １．０ｋＨｚ～２５ＭＨｚ
伝搬範囲 ０．５ｋＨｚ～７００ＭＨｚ以上
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
標準的な使用事例
２種類の非線形共振型超音波発振制御プローブによる、
スイープ発振、パルス発振の発振条件の設定により
高い音圧レベルの共振現象と、
高調波の発生現象（１０次以上の非線形現象）による、
１００ＭＨｚ以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。
超音波洗浄器による、メガヘルツの超音波洗浄技術を開発ーー音響流のコントロール技術ーー（超音波システム研究所）
超音波のシステム技術no.6
超音波のシステム技術
弾性波に関してのシミュレーションを
応用したシステム技術です
＜＜超音波システム研究所＞＞
超音波発振制御システム（60MHz 2ch 266MSa/s）
超音波の非線形スイープ発振制御実験 Ultrasonic nonlinear sweep oscillation control experiment
