テフロンチューブとステンレス線を利用した、超音波発振制御プローブ

超音波発振制御プローブによる、メガヘルツ超音波の表面処理技術－－金属疲労強度の（表面残留応力の緩和・均一化）改善処理－－

超音波システム研究所は、 １）超音波プローブの製造技術 ２）超音波伝搬状態の評価技術 ３）超音波を利用した表面検査技術 以上を応用して、表面残留応力の測定・解析・評価方法を開発してきました。 多数の実績から、超音波の利用技術として様々な応用が可能であると考え、 関連技術を含め公開しています。 具体例 表面処理ノウハウ：標準的な設定 出力 １３－１５Ｖ 矩形波 Ｄｕｔｙ４７．１％ スイープ範囲 ５００ｋＨｚ～１３ＭＨｚ ２秒 強度が低い対象（あるいは長時間の処理）に対する設定 出力 １－３Ｖ 矩形波 Ｄｕｔｙ４７．１％ スイープ範囲 ３００ｋＨｚ～３ＭＨｚ １秒 （あるいは １００ｋＨｚ～５ＭＨｚ １秒） 注：対象物の超音波伝搬特性と、 　ファンクションジェネレーターの発振特性により 　発振条件は大きく変わります 超音波の伝搬特性 １）振動モードの検出（自己相関の変化） ２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化） ３）応答特性の検出（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）

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• 科学計算・シミュレーションソフトウェア
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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）

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－－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 　効果的な攪拌（乳化・分散・粉砕）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 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。 ２０２３．１１　非線形現象を制御する超音波発振制御技術を開発 ２０２４．　１　超音波振動の相互作用を測定解析評価する技術を開発 ２０２４．　２　メガヘルツ超音波による表面処理技術を開発 ２０２４．　４　共振現象と非線形現象の最適化技術を開発　

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キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠

超音波システム研究所は、 　超音波利用に関して、 　＜統計的な考え方＞を利用した 　効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。 ＜統計的な考え方について＞ 　統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、 　具体的なものとの接触を通じて 　抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、 　これが統計数理の特質である 超音波の研究について 「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」 ＜モデルについて＞ モデルは対象に関する理解、予測、制御等を 効果的に進めることを目的として構築されます。 正確なモデルの構築は難しく、 常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。 その意味で、 モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。 超音波の伝搬特性 １）振動モードの検出（自己相関の変化） ２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化） ３）応答特性の検出（インパルス応答特性の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）

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－－低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を発振制御する技術－－

＜＜超音波の音圧データ解析・評価＞＞ １）時系列データに関して、 多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析により 測定データの統計的な性質（超音波の安定性・変化）について 解析評価します ２）超音波発振による、発振部が発振による影響を インパルス応答特性・自己相関の解析により 対象物の表面状態・・に関して 超音波振動現象の応答特性として解析評価します ３）発振と対象物（洗浄物、洗浄液、水槽・・）の相互作用を パワー寄与率の解析により評価します ４）超音波の利用（洗浄・加工・攪拌・・）に関して 超音波効果の主要因である対象物（表面弾性波の伝搬） あるいは対象液に伝搬する超音波の 非線形（バイスペクトル解析結果）現象により 超音波のダイナミック特性を解析評価します この解析方法は、 複雑な超音波振動のダイナミック特性を 時系列データの解析手法により、 超音波の測定データに適応させる これまでの経験と実績に基づいて実現しています。 超音波の伝搬特性 １）振動モードの検出 ２）非線形現象の検出 ３）応答特性の検出 ４）相互作用の検出

• 非破壊検査
• 振動・騒音計
• 科学計算・シミュレーションソフトウェア

－－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）

• ポンプ
• 水処理
• その他

超音波のダイナミック制御システムの開発技術

超音波システム研究所は、 表面弾性波の非線形振動現象を利用した 新しい超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。 複雑な振動状態について、 　１）線形現象と非線形現象 　２）相互作用と各種部材の音響特性 　３）音と超音波と表面弾性波 　４）低周波と高周波（高調波と低調波） 　５）発振波形と出力バランス 　６）発振制御と共振現象 　・・・ 　上記について 　音圧測定データに基づいた 　統計数理モデルにより 　表面弾性波の新しい評価方法で最適化します。 超音波洗浄、加工、攪拌、・・・表面検査、・・ナノテクノロジー、・・ 応用研究・・・　様々な対応が可能です。 超音波の伝搬特性 １）振動モードの検出（自己相関の変化） ２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化） ３）応答特性の検出（インパルス応答特性の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析） 注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境 　autcor：自己相関の解析関数 　bispec：バイスペクトルの解析関数 　mulmar：インパルス応答の解析関数

• 水処理
• 分析・予測システム
• その他

－－音圧測定解析評価に基づいて、低周波の共振現象と高周波の非線形現象を発振制御する技術－－

超音波システム研究所は、 メガヘルツの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。 システム概要（超音波発振システム（２０ＭＨｚ）） 　内容（２０ＭＨｚタイプ） 　　超音波発振プローブ　２本 　　ファンクションジェネレータ　１式 　　操作説明書　１式（ＵＳＢメモリー） 　特徴（２０ＭＨｚタイプ） 　　＊超音波発振周波数 　　　仕様　２０ｋＨｚ　から　２５ＭＨｚ（あるいは２４ＭＨｚ） 　　＊出力範囲 ５ｍＶｐ－ｐ～２０Ｖｐ－ｐ 　　＊サンプリングレート：200ＭＳａ／ｓ（あるいは250ＭＳａ／ｓ） 　市販のファンクションジェネレータを利用したシステムです 　　目的に応じたファンクションジェネレータをセットにして 　　見積価格を提案します 標準参考例 　発振システム２０ＭＨｚ　８万円～ ２０２４．１１　メガヘルツの流水式超音波技術を開発 ２０２４．１１　超音波の音圧データ解析・評価技術を開発 ２０２４．１２　超音波プローブの非線形発振制御技術を開発 ２０２５．　１　メガヘルツの流水式超音波システムを開発

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• 振動・騒音計
• その他

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。

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• その他計測器
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超音波テスターによる＜測定・解析＞に基づいた、超音波の発振・制御技術

超音波システム研究所は、 ファンクションジェネレータの一つの発振チャンネルから 　同時に２種類の超音波プローブを発振することで発生する 　相互作用を利用して 　超音波の非線形現象（注）をコントロールする技術を開発しました。 注：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 各種部材の超音波伝搬特性を目的に合わせて最適化することで 　効率の高い超音波発振制御が可能になります。 超音波テスターの音圧データの測定解析により 　表面弾性波のダイナミックな変化を、 　利用目的に合わせて、コントロールするシステム技術です。 実用的には、 　複数（２種類）の超音波プローブによる 　複数（２種類）の発振（スイープ発振、パルス発振）が 　複雑な振動現象（オリジナル非線形共振現象）を発生させることで 　高い音圧で高い周波数の伝搬状態、あるいは、 　目的の固有振動数に合わせた 　低い周波数の高い音圧レベルの伝搬状態を実現します。

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複数の超音波プローブをスイープ発振することによる、超音波のダイナミック制御技術

超音波システム研究所は、 　超音波伝搬状態の測定・解析により、 　超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。 この分類に基づいて、非線形共振型超音波発振プローブを利用した、 　超音波の非線形スイープ発振制御技術を開発しました。 この超音波のスイープ発振制御技術は、 　超音波の伝搬状態に関する 　主要となる周波数（パワースペクトル）の 　ダイナミック特性（非線形現象の変化）により 　線形・非線形の共振効果を目的に合わせてコントロールします。 これまでの実験・データ測定解析から 　効果的な利用方法を 　以下のような 　４つの推奨制御に分類することができました。 　１：２種類のスイープ発振制御（線形型） 　２：３種類のスイープ発振制御（非線形型） 　３：４種類のスイープ発振制御（ミックス型） 　４：上記の組み合わせによるダイナミック制御（変動型） さらに変動型は、スイープ発振条件により、以下のような 　３つの制御タイプに分類することができました。 　１：線形変動制御型 　２：非線形変動制御型 　３：ミックス変動制御型（ダイナミック変動型）

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PTCジャパンは、昨年に引き続き、2025年10月4日（土）に富士スピードウェイで開催される第36回「メディア対抗ロードスター耐久レース」で参戦する1978年創刊の自動車誌『CAR and DRIVER（カー・アンド・ドライバー）』チームをサポートします。

PTCは、本日、Arenaの製品ライフサイクル管理（PLM）と品質管理システム（QMS）に対応するAIアシスタントのリリースを発表しました。Arena AI Assistantは、製品ライフサイクル管理（PLM）および品質管理（QMS）に関する業務において、状況に応じた専門知識と最適な運用方法を、対話形式でリアルタイムに提供します。これにより、ユーザーチームはより短い時間で利用価値を実感することが可能です。

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