更新日： 集計期間:2025年09月03日～2025年09月30日
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－－超音波プローブによるスイープ発振と、超音波洗浄器の組み合わせ技術－－
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超音波プローブを応用することで、 １００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を利用可能にする 超音波発振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１００ＭＨｚ以上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 対象物の超音波伝搬特性を確認することで、 オリジナル非線形共振現象の制御方法として スイープ発振・パルス発振に関する、 システムの振動モードへの最適化として、 超音波発振制御プローブの発振条件を設定することが重要です。
非線形振動現象をコントロールする超音波発振制御技術
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）の制御技術です。 精密洗浄・加工・攪拌・検査・表面処理・・・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、 表面の残留応力分布の緩和処理が簡単に実現できます。 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）を応用発展しました。 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
超音波伝搬状態に関する分類（音圧データの測定解析評価）技術に基づいた超音波制御
超音波システム研究所は、 ２０ＭＨｚ以下の発振で １００ＭＨｚ以上の対象物に伝搬する表面弾性波について、 共振現象と非線形性を制御する 超音波プローブの製造・利用技術を開発しました。 目的に合わせた、 オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発対応しています。 ポイントは、超音波素子表面の表面弾性波について 伝搬特性と利用目的に合わせた、最適化です。 そのために、オリジナルプローブの超音波伝搬特性を、音圧測定解析評価 （音圧レベル、周波数範囲、非線形性、・・ダイナミック特性）により、 利用目的に合わせた状態に、超音波プローブの素子表面を調整します。 超音波プローブ 測定範囲 ０．０１Ｈｚ～１００ＭＨｚ 発振範囲 １ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 １ｋＨｚ～９００ＭＨｚ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 ＜対象物・設置状態・・・の音響特性＞を把握することで 表面弾性波（伝搬状態）のダイナミック制御を実現しました。 各種目的に合わせた伝搬状態を実現します
超音波振動子の表面残留応力緩和効果――超音波振動子のファンクションジェネレーター発振――
超音波システム研究所は、 超音波の伝搬状態に関する、測定・解析・評価技術を応用して、 超音波とファインバブルによる、 超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しています。 この表面残留応力を緩和する技術により 金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが可能になりました。 その結果、超音波水槽をはじめ、様々な部品の効果が実証されています。
ファンクションジェネレータと超音波プローブの組み合わせ技術
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超音波プローブを応用することで、 １００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を利用可能にする 超音波発振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１００ＭＨｚ以上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 対象物の超音波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）の制御方法として ファンクションジェネレータ発振条件を設定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
－－超音波の非線形現象（音響流）を制御する、ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術の応用－－
－－超音波の非線形現象を制御する技術による ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕技術－－ 超音波処理1：：「粉末のナノ化」 超音波処理2：：「液体の均一化・流動性改善」 超音波システム研究所は、 「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を利用した 「超音波による液体の均一化・流動性改善技術」を開発しました。 この技術は 表面検査による間接容器、超音波水槽、その他事項具・・の 超音波伝搬特徴（解析結果）を利用（評価）して 超音波（キャビテーション・音響流）を制御します。 さらに、 具体的な対象物の構造・材質・音響特性に合わせ、 効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、 ガラス容器・超音波・対象物・・の相互作用に合わせて、 超音波の発振制御により実現します。 特に、 音響流制御による、高調波のダイナミック特性により ナノレベルの対応が実現しています 超音波の伝搬特性 １）振動モード（自己相関） ２）非線形現象（バイスペクトル） ３）応答特性（インパルス応答） ４）相互作用（パワー寄与率）
テフロン棒（鉄心入り）の音響特性を利用した超音波プローブを開発
超音波システム研究所は、 テフロン（ＰＴＦＥ）利用による、 各種溶剤（フッ酸、塩酸、・・）への 超音波発振制御システムを開発しました。 テフロン棒（鉄心入り）について 基本的な音響特性（応答特性、伝搬特性）を確認することで 発振制御（出力、波形、発振周波数、変化、・・・）による 目的の超音波伝搬状態を可能にします。 具体的には、２種類の超音波発振制御プローブにより、 利用目的と相互作用の測定・解析確認に基づいた スイープ発振とパルス発振の組み合わせによる、発振条件設定を行います。 特に、低周波の共振現象を制御するために 高周波の非線形現象を利用します。 そのために、音圧測定は１００ＭＨｚ以上の測定範囲が必要となります。 ポイントは、音圧データの測定・解析に基づいた システムのダイナミックな振動特性を評価することです。 目的に適した超音波の状態を示す 新しい評価基準（パラメータ）を設定・確認（注）しています。 注： 非線形特性（高調波のダイナミック特性） 応答特性 ゆらぎの特性 相互作用による影響
－－超音波の非線形現象を制御する技術－－
超音波システム研究所は、 間接容器を利用した 「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を開発しました。 この技術は 表面検査による間接容器、超音波水槽、その他事項具・・の 超音波伝搬特性（解析結果）を利用（評価）して 超音波（キャビテーション・音響流）を制御します。 さらに、 具体的な対象物の構造・材質・音響特性に合わせ、 効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、 ガラス容器・超音波・対象物・・の相互作用に合わせて、 超音波の発振制御により実現します。 特に、 音響流制御による、高調波のダイナミック特性により ナノレベルの対応が実現しています 金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させました。 超音波に対する 定在波やキャビテーションの制御技術をはじめ 間接容器に対する伝播制御技術・・・により 適切なキャビテーションと音響流をコントロールします。 オリジナルの超音波伝搬状態の測定・解析技術により、 音響流の評価・・・・多数のノウハウ・・・を確認しています。
超音波と水槽の相互作用をコントロールする技術を応用
超音波システム研究所は、 ポータブル超音波洗浄器と 超音波プローブによるメガヘルツの発振制御の組み合わせにより 「超音波の非線形現象（音響流）を制御する技術」を開発しました。 この技術は 変化する超音波の音圧データ（非線形）解析に基づいて 超音波（キャビテーション・音響流）のダイナミック特性を制御します。 具体的な対象物の構造・材質・音響特性に合わせ、 効果的な超音波（キャビテーション・音響流）伝搬状態を、 超音波・対象物・水槽・治具・洗浄液・・・の相互作用を測定確認して、 目的に合わせた最適な超音波プローブの発振条件（注）を設定します。 注：発振波形、発振出力、制御条件、・・・・ （例 矩形波 duty47％ 13V スイープ発振 3－18MHｚ・・・） 特に、 音響流制御により発生する、高調波のダイナミック特性により ナノレベルの対応（乳化・分散、洗浄、加工・・）が実現しています。 金属粉末をナノサイズに分散する事例から応用発展させ 材料開発、化学反応のコントロールシステム、・・・実用化しています。
超音波の測定解析が容易にできる 超音波テスターＮＡ（オシロスコープ10MHzタイプ）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、 超音波の測定解析が容易にできる 超音波テスターＮＡ（オシロスコープ100MHzタイプ）を開発しました 特徴（標準的な仕様） ＊測定（解析）周波数の範囲 仕様 ０．１Ｈｚ から １０ＭＨｚ ＊超音波発振 仕様 １Ｈｚ から １ＭＨｚ ＊表面の振動計測が可能 ＊24時間の連続測定が可能 ＊任意の２点を同時測定 ＊測定結果をグラフで表示 ＊時系列データの解析ソフトを添付 超音波プローブによる測定システムです。 超音波プローブを対象物に取り付けて発振・測定を行います。 測定したデータについて、 位置・状態・弾性波動を考慮した解析で、 各種の音響性能として検出します。
超音波による音響特性テスト
超音波システム研究所は、 ５００Ｈｚから９００ＭＨｚの超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブのオーダーメード対応を行っています。 目的に合わせた、 オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発対応します。 ポイントは、オリジナルプローブの動作確認です。 超音波の送受信について、ダイナミックな変化に対する 応答性が最も重要です。 この特性により、高調波の応用範囲が決定します。 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～１００ＭＨｚ 発振範囲 １ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 １ｋＨｚ～９００ＭＨｚ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 ＜金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性＞を把握することで 発振制御により、音圧レベル、周波数、ダイナミック特性について 目的に合わせた伝搬状態を実現します 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・検査・・への新しい基礎技術です。
オリジナル製品：超音波テスターによる、音響流の測定・解析・評価に基づいた、超音波のコントロール技術
超音波システム研究所は、 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 ３００メガヘルツ以上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。
メガヘルツ超音波の発振制御が容易にできる 「発振システム２０ＭＨｚ」を製造販売しています。
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システムを開発しました。 超音波を利用した 洗浄、改質、検査、・・・への新しい応用システムです。 低周波の振動・音との組み合わせ制御による応用も可能です。 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
９００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を制御可能にする超音波プローブ
超音波システム研究所は、 ９００ＭＨｚ以上の超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブのオーダーメード対応します。 目的に合わせた、 オリジナル超音波発振制御プローブを製造開発対応します。 超音波プローブ：概略仕様 測定範囲 ０．０１Ｈｚ～２００ＭＨｚ 発振範囲 ０．５ｋＨｚ～２５ＭＨｚ 伝搬範囲 ０．５ｋＨｚ～９００ＭＨｚ以上（解析により確認評価） 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 ＜金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性＞を把握することで 発振制御により、音圧レベル、周波数、ダイナミック特性について 目的に合わせた伝搬状態を実現します 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・検査・・への新しい基礎技術です。 各種部材（ガラス容器・・）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、５０００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。
音圧測定データの解析（自己相関・パワースペクトル・バイスペクトル・パワー寄与率・インパルス応答・・・）評価・技術
超音波システム研究所は、 オリジナル超音波システム（音圧測定解析・発振制御）による、 超音波伝搬状態の各種解析結果から、 共振現象と非線形現象を制御可能にする超音波伝搬システムについて、 目的に合わせて最適化する技術を開発しました。 これまでの制御技術に対して、 各種伝搬用具を含めた、超音波振動の伝搬経路全体に関する 新しい測定・評価パラメータ（注）により 超音波利用の目的（洗浄、攪拌、加工・・） に合わせた、 超音波のダイナミックな伝搬状態を実現する技術です。 これは具体的な応用がすぐにできる方法・技術です コンサルティングとして提案・対応しています （超音波加工、ナノレベルの精密洗浄、攪拌。・・実績が増えています） 注：オリジナル技術製品（超音波の音圧測定解析システム）により 水槽、振動子、対象物、治工具・・・の 伝搬状態に関するダイナミックな変化を測定・解析・評価します。 （パラメータ： パワースペクトル、自己相関、バイスペクトル、 パワー寄与率、インパルス応答特性、ほか）
