表面弾性波の相互作用をコントロールする超音波技術

＊＊＊＜＜考え方について＞＞＊＊＊ 超音波システム研究所は、 超音波の非線形性に関する現象を含めた状態を、 抽象数学（圏論）における Ｍｏｎｏｉｄ（モノイドの圏）モデルとして、開発しました。 このアイデアに基づいて、 　超音波制御を行う、具体的な方法を 　結び目理論のスペクトル系列として、開発しました。 超音波現象に適応させた制御方法は、 　音圧測定データを 　自己回帰モデルでフィードバック解析することで、 　キャビテーションと音響流のダイナミックな変化を実現します。 これまでの事例・実績から 　非線形現象の分類技術（高調波、低調化）として発展させました。 論理モデルにより 　効果的な超音波の伝搬（利用）状態を 　以下のような 　４つのタイプに分類してダイナミックに制御します。 　１：キャビテーション主体型 　２：音響流主体型 　３：ミックス型 　４：変動型 上記の論理的な分類を、これまでの測定データ解析結果から （時間経過とともに変化する超音波現象の）現実的な対応方法として ３つの変動型タイプに分類してダイナミックに制御します。

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。 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）

３Ｄプリンターへの超音波利用技術 １）　ジェットミルへの超音波追加 ２）　パウダー状態の金属粉末に超音波照射を行う ３）　３Ｄプリンターへの超音波照射 ４）　３Ｄプリンターで製作した部品の超音波処理 超音波プローブ（発振型、測定型、共振型、非線形型）の応用 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～９００ＭＨｚ以上（音圧データの解析確認） 　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。 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

超音波システム研究所は、 日本バレル工業株式会社様と共同で、 めっき処理に関して、 超音波とファインバブルを利用した「めっき方法」を実施しています。 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～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 発振方法 　対象物・・の音響特性に対応した制御設定を行います 　その結果、オリジナル非線形共振現象のコントロールにより 　目的に合わせた超音波伝搬状態を実現します。 超音波伝搬状態の測定・解析・評価に基づいた、 　精密洗浄・加工・攪拌・検査・・への新しい超音波制御技術です。 ＜特許出願済み＞ 特開2021-161532　超音波めっき 特開2021-171909　超音波加工 特開2021-175568　流水式超音波洗浄 特願2023-195514　 　メガヘルツ超音波とファインバブルを利用した超音波めっき