超音波システムの合理的な設計技術・基準を実現
超音波システム研究所は、
「太鼓の形と音に関する数学」と
「小型超音波振動子に関する基礎実験・解析」にもとづいて、
量子力学モデルを利用した
超音波振動子・水槽の設計技術を開発しました。
この技術の基本的な応用として
超音波利用の目的に合わせた、
超音波システムの合理的な設計技術・基準を実現しました。
今回開発した技術は、
超音波の発振・伝搬状態を、量子力学の縮重関数に
適応させるという論理モデルを抽象代数モデルと組み合わせることで
発展させた実用的なモデルを開発しました。
これまでの設計方法とは異なり、
水槽内での超音波伝搬状態に対する、
エネルギー順位（高調波の次数に対応）を
音響流（非線形現象）や音（低周波の振動）・・
の摂動（バイスペクトル解析結果）としてとらえることで
振動子の設計条件を決めていきます。
なお、超音波システム研究所の「超音波機器の評価技術」により、
この方法による、具体的な効果を確認しています。
応用例として
「超音波伝搬状態について、
洗浄とリンスの区別、
攪拌状態の変化、・・に適応した
水槽・容器・治工具・・・の設計技術」
としての提案実績が増えています。
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このカタログについて
| ドキュメント名 | 超音波システム（振動子、水槽、・・）の設計技術を開発 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 製品カタログ |
| ファイルサイズ | 3Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 超音波システム研究所 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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超音波システムの設計技術を開発
超音波システム研究所は、
「太鼓の形と音に関する数学」と
「小型超音波振動子に関する基礎実験・解析」にもとづいて、
量子力学モデルを利用した
超音波振動子・水槽の設計技術を開発しました。
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この技術の基本的な応用として
超音波利用の目的に合わせた、
超音波システムの合理的な設計技術・基準を実現しました。
今回開発した技術は、
超音波の発振・伝搬状態を、量子力学の縮重関数に
適応させるという論理モデルを抽象代数モデルと組み合わせることで
発展させた実用的なモデルを開発しました。
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これまでの設計方法とは異なり、
水槽内での超音波伝搬状態に対する、
エネルギー順位（高調波の次数に対応）を
音響流（非線形現象）や音（低周波の振動）・・
の摂動（バイスペクトル解析結果）としてとらえることで
振動子の設計条件を決めていきます。
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なお、超音波システム研究所の「超音波機器の評価技術」により、
この方法による、具体的な効果を確認しています。
応用例として
「超音波伝搬状態について、洗浄とリンスの区別、
攪拌状態の変化、・・に適応した
水槽・容器・治工具・・・の設計技術」としての提案実績が増えています。
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参考動画
https://youtu.be/vMA3uh13_js
https://youtu.be/aQ_PRfXDr2k
https://youtu.be/b2V3qlWcjhk
https://youtu.be/BO1NoIUGa0k
https://youtu.be/DqziCBYc2cs
Page6
https://youtu.be/3_O_2qSPxcQ https://youtu.be/r6F8DpHEg2w
https://youtu.be/-49kZBFCTWg https://youtu.be/tG_qiMOJjXQ
https://youtu.be/7UPkF5ymADQ https://youtu.be/DkUNDkwjw5c
https://youtu.be/DkUNDkwjw5c
これは、最近のナノレベルの攪拌・分散を効率的に行うための
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適切な超音波状態の検討から開発した技術です。
出力１０Ｗから出力１８００Ｗまでの超音波システムによる実施例で、
有効な結果が得られています。
なお、今回の技術は、表面改質技術と組み合わせることで
安定した再現性を実施対応しています。
超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波による金属・樹脂の表面改質技術
http://aeropres.net/release/html/3242
超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047
Page8
「超音波の非線形現象」を
目的に合わせてコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2843
超音波振動子の設置方法による、
超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1487
超音波洗浄ラインの超音波伝搬特性を
解析・評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2878
推奨する「超音波（発振機、振動子）」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1798
技術提携
http://ultrasonic-labo.com/?p=1575
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＜＜音（振動現象）の形を聴く＞＞
Hearing the shape of a drum
http://en.wikipedia.org/wiki/Hearing_the_shape_of_a_drum
Mark Kac ：： Can one hear the shape of a drum ? (1966)
https://www.math.ucdavis.edu/~saito/courses/ACHA.READ.F03/kac-drum.pdf
Inside-outside duality and isospectrality of planar billiards
http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kokyuroku/contents/pdf/1500-6.pdf
Hearing the Drum of the Rhythm
http://archive.bridgesmathart.org/2013/bridges2013-611.pdf
Page10
参考動画
http://youtu.be/-lByssYU3z8
http://youtu.be/uqr3P8nwaLI
http://youtu.be/qdDdC12anGU
Page11
http://youtu.be/cMwXC8Ac6TQ
http://youtu.be/1m_GqPcYwMI
http://youtu.be/S-LYwIxOcxM
http://youtu.be/Yw_QUIYU2dI
http://youtu.be/baBeYZ_tBCk
http://youtu.be/OVWDgWuawXI
http://youtu.be/JnUbziRdMnc
http://youtu.be/4ZNzjLdtJyw
https://youtu.be/qhM8s9uwTZY
Page12
https://youtu.be/LWDivZCaCJ8 https://youtu.be/HE-HhvAZsAU
https://youtu.be/DNUjVEAQt_g https://youtu.be/_JxUPbVbhA0
Page13
＜＜小型超音波振動子による「超音波システム」＞＞
小型超音波振動子による「超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1280
小型超音波振動子による「超音波伝播制御」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1602
超音波を利用した、「ナノテクノロジー」の研究・開発装置
http://ultrasonic-labo.com/?p=2195
「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
Page14
３種類の異なる周波数の「超音波振動子」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3815
ジャグリング定理を応用した「超音波制御」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
超音波測定解析の推奨システムを製造販売
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
Page15
【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
メールアドレス info@ultrasonic-labo.com
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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以下参考資料
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）低振動モードを発生させない設置に対する設計
水槽の低周波の振動モードに対する設計方法としてノ を します。
す ての 面 次モーメントのバラ の きさが
ラメー になりますので
出 る 、 らつきを小さくすることがノ となります。
（このことから 形・ 形、 方形の 面形状の水槽が
くない理 が解ります。 く なことが、振動子についても てはまります）
）最適 を行うための （ ・ 出）位置設計
目的・ イ ・・・により な を
最適化する機 設計の 合バランスによる 分 と考えています。
験と論理モデルによる を ている 分です。
現状、 くの装置は、
の設定で改 できます
８） 体のバランス（ ）
料力学、流体力学、振動工学・・・ 合的に設計・ する が ります
工方法、 料・ 質・・・についても 分な が です。
洗浄システム 体で、振動 として検討することが重 です
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） イ 効果に対する 験からの考 した設計
３ １ ８ の水槽と ０ ０ の水槽は
製造方法、バラ 、・・・ く異なる設計方法になります
きな水槽は、最 の状態（振動モード）に対する対 を最 先します。
１０）洗浄目的に対する合理的な設計
水槽の超音波利用目的に対して、 設に計 の確認検討が です
しい洗浄方法につながる 合が非 に いので
設計 は重 です。
１１）製造方法と価 の 定
＜設計の ： について＞
１ の 金に対して、水槽の を
で ０ に り るようにします
た面に く 分を、 面の き合わせ とすることで、
による超音波の を小さくできます
水槽の製 方法も洗浄力を 上させるための重 な です
・・の変 により、高い超音波洗浄を にします
以上