超音波プローブの伝搬制御実験（超音波システム研究所）
超音波洗浄器に、スイープ発振によるメガヘルツ超音波を追加した超音波制御実験ーー超音波の非線形現象をいコントロールする技術ーー（超音波システム研究所）
メガヘルツの超音波発振制御による、非線形現象（音響流）のコントロール実験（超音波システム研究所）
＜＜超音波伝搬現象の分類：：超音波実験＞＞
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
超音波伝搬状態の測定データを
バイスペクトル解析することで、
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。
今回開発した分類に関する方法は、
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推定します。
これまでのデータ解析から
効果的な利用方法を
以下のような
４つのタイプに分類することができました。
１：線形型
２：非線形型
３：ミックス型
４：変動型
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい
各種条件の設定・調整が可能になりました。
さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで
効果的な超音波制御が、実現します。
その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制（例 めっき）処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体（粉末・・）に対する
超音波（攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・）処理
その他
この分類の本質的なアイデアは、
超音波による定在波の特徴を、抽象代数学の
「導来関手」に適応させるということです。
抽象的ですが
超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
定在波に関する的確な対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振効果に対応した
複体の変化により分類することにしました。
なお、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
この方法による、
具体的な技術（例 超音波制御システム）として対応しています。
応用技術として
非線形性の発生状態に関する研究開発を進めています。
「超音波利用の最も大きな効果が、非線形状態の変化にある」
という考え方が一歩進んだと考えています。
なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
展開・対応しています。
超音波伝搬状態の測定データを
バイスペクトル解析することで、
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。
今回開発した分類に関する方法は、
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推定します。
これまでのデータ解析から
効果的な利用方法を
以下のような
４つのタイプに分類することができました。
１：線形型
２：非線形型
３：ミックス型
４：変動型
上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
成功事例が多数あります。
特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい
各種条件の設定・調整が可能になりました。
さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで
効果的な超音波制御が、実現します。
その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制（例 めっき）処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体（粉末・・）に対する
超音波（攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・）処理
その他
この分類の本質的なアイデアは、
超音波による定在波の特徴を、抽象代数学の
「導来関手」に適応させるということです。
抽象的ですが
超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
定在波に関する的確な対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振効果に対応した
複体の変化により分類することにしました。
なお、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
この方法による、
具体的な技術（例 超音波制御システム）として対応しています。
応用技術として
非線形性の発生状態に関する研究開発を進めています。
「超音波利用の最も大きな効果が、非線形状態の変化にある」
という考え方が一歩進んだと考えています。
なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
展開・対応しています。
超音波の新しい「分散制御技術」
超音波の新しい「分散制御技術」
＊複数の異なる周波数の振動子の「同時照射」技術
＊代数モデルを利用した「定在波のシュミレーション」技術
＊振動子の固定方法による「定在波の制御」技術
＊時系列データのフィードバック解析による「超音波測定・解析」技術
＊液循環に関する「ダイナミックシステム」の統計処理技術
上記の技術を組み合わせることで
超音波による新しい分散制御技術を開発しました。
今回開発した技術の応用事例として、
複数の異なる、形状・サイズ・硬度・音響特性・・・の
組み合わせによる分散対象を効率良く分散させることが可能になりました。
特に、
超音波の発振周波数に対する、
対象物への伝搬周波数（キャビテーションと音響流の効果）を
明確に制御できるようになりました。
非常に単純な事項ですが
ノウハウとして詳細はコンサルティング対応させていただきます
複数の超音波振動子を利用する場合は
発振の順序、出力変化の方法、水槽内の液面の振動・・に関する
各種（時間の経過による特性の変化・・）の問題に、
＜相互作用の影響＞をグラフとして、把握することが重要です。
その結果
４０ｋHzの超音波振動子を使用した
２００－３００ｋHzの超音波による
キャビテーションや音響流の効果を利用できます。
超音波・洗浄・改質・攪拌・・・様々な実績につながっています。
これは、超音波に対する新しい視点です、
今回の実施結果から
対象物と超音波振動子の周波数の関係よりも
システムの超音波振動による相互作用の影響が
大変大きいことを確認しています。
超音波の伝搬状態を有効に利用するためには
相互作用による伝搬周波数の状態を検出して
最適化（制御）することが重要だと考えています。
コンサルティング事業としては、
２種類の超音波振動子の同時照射を使用するシステムを
主体として展開しています。
超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
超音波のシステム技術no.８
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＞＞
超音波プローブによるスイープ発振制御実験（超音波システム研究所）
オリジナル超音波プローブーー共振現象と非線形現象の最適化実験ーー（超音波システム研究所）
超音波プローブによるスイープ発振制御技術（超音波システム研究所）
