超音波洗浄セミナー（超音波システム研究所）
超音波技術（多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析） ultrasonic-labo
オリジナル超音波実験ーー超音波の音圧測定解析に基づいた、超音波伝搬現象の分類ーー（超音波システム研究所）
音響流（超音波）制御実験ーーメガヘルツ超音波の制御制御技術ーー（超音波システム研究所）
超音波の音圧測定解析による「流水式超音波システム」を開発 NO.3
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（超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術）
超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、
流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、
「流水式超音波システム」技術を開発しました。
－今回開発したシステムの応用事例－
特殊レンズ・ガラス部品の精密洗浄
洗浄液、攪拌液、・・水質改善（洗浄、分子のナノ化）
複雑な形状・線材・粉末・・・の表面処理（応力緩和）
溶剤・洗剤・貴金属・ポリマー・・・・の化学反応制御
ナノレベルの攪拌・分散・洗浄・加工・・
フィルム形状、大型パイプ形状、・・
・・これまでは、難しかった材料・部品の表面改質
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超音波利用に関して
流れの観察経験により
音響流を直感的に
とらえられると考えています
音響流＜一般概念＞
有限振幅の波が
気体または液体内を伝播するときに、
音響流が発生する。
音響流は、
波のパルスの粘性損失の結果、
自由不均一場内で生じるか、
または
音場内の
障害物（洗浄物・治具・液循環）の近傍か
あるいは
振動物体の近傍で
慣性損失によって生じる
物質の一方性定常流である。
＜参考＞
１）振動について
ロイヤル・インスティテューション １３３回「振動」より
機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、
ここに記述してみようと思っている
【著者】リチャード・ビジョップ
【訳者】中山秀太郎 出版社:講談社（1981年 ブルーバックス Ｂ－４７１）
http://ultrasonic-labo.com/wp-content/uploads/d84ac354211817300e3ef1ba76e64a8d.pdf
２）流れとかたち
すべてのかたちの進化は
流れをよくするという「コンストラクタル法則（constractal-law）」が支配している!
【著者】 エイドリアン・ベジャン Adrian Bejan J. ペダー・ゼイン J. Peder Zane
【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男 出版社:紀伊國屋書店 (2013年)
流れと音と形の観察：コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779
３）サイバネティクスはいかにしてうまれたか
【著者】 ノーバート・ウィナー
【訳者】 鎮目恭夫 出版社:みすず書房（1956年）
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絶えず移動するさざ波の塊を研究して、
これを数学的に整理することはできないものだろうか。
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水面をすっかり記述するという
手におえない複雑さに陥らずに、
これらのはっきり目に見える事実を
描き出すことができるだろうか。
波の問題は
明らかに平均と統計の問題であり、
この意味でそれは
当時勉強していた、ルベーグ積分と密接に関連していた
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私は、自然そのものの中で
自己の数学研究の言葉と問題を
探さねばならないのだということを知るようになった。
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こうして、サイバネティクスの立場から見れば、
世界は一種の有機体であり、
そのある面を変化させるためには
あらゆる面の同一性を
すっかり破ってしまわなければならない
というほどぴっちり結合されたものでもなければ、
任意の一つのことが
他のどんなこととも同じくらいやすやすと
起こるというほどゆるく結ばれたものでもない。
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理想的には、
単振動とは遠い過去から遠い未来まで時間的に
不変に続いている運動である。
ある意味でそれは永遠の姿の下に存在する。
音を発したり、止めたりすることは、
必然的にその振動数成分を変えることになる。
この変化は、小さいかもしれないが、
全く実在のものである。
有限時間の間だけ継続する音符は
ある帯域にわたる多くの
単振動に分解することができる。
それらの単振動のどれか一つだけが
存在するとみる事はできない。
時間的に精密であることは
音の高さがいくらかあいまいであることを意味し、
また音の高さを精密にすれば
必然的に時間的な区切りがつかなくなる。
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上記を参考・ヒントにして
超音波伝播現象における
「非線形効果」を測定・利用する技術を
流れをよくするという「コンストラクタル法則（constractal-law）」で
整理することで、超音波利用技術にまとめています。
超音波技術（アイデア）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7031
参考動画
https://youtu.be/8HPpoDHo2Sw
https://youtu.be/gjaR1FzrcrU
https://youtu.be/JHox3pYCX0Q
https://youtu.be/z2b1Uj3BSNw
https://youtu.be/5avHREZ312s
https://youtu.be/XqoqCOSqKCA
https://youtu.be/s-GsUqPE7-c
https://youtu.be/jfrvlcCrtdg
https://youtu.be/ZzbykzP98cI
https://youtu.be/AD-_b88jTrc
https://youtu.be/HntGZw6pc1s
https://youtu.be/0bKu0l9zJ8k
https://youtu.be/-Ql9RCOIkRM
https://youtu.be/stQOMfmY590
https://youtu.be/sHqXexqqErU
「流水式超音波システム」による超音波の効果は
通常の超音波装置とは以下の点で大きく異なります。
流水の（流速、流量、タイマー・・）制御により
キャビテーションと音響流を
幅広い範囲でコントロールできます。
その結果、
高い音圧レベルの高い周波数（高調波）の
超音波伝搬状態が実現します。
この状態は、
以下の対応を可能にします。
１）複雑な形状の精密洗浄
２）分散の難しい、大きな状態からのナノ粒子の製造
３）ガラス容器との組み合わせによる
化学反応のコントロール
４）短時間での表面改質（あるいは薄い材料の表面改質）
５）その他 ・・・
さらに、
効率的な超音波照射を実現するとともに
ナノバブルの発生を促進します。
一定時間の超音波照射により
ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなます。
その結果、
流水の制御と合わせることで
非常に安定した超音波制御が実現します。
（ナノバブル・キャビテーション、音響流、伝搬状態・・・について
各種計器による、計測・解析により関係性を確認しています）
「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258
小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500
超音波の組み合わせ制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7277
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
脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906
超音波洗浄機の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934
超音波測定解析の推奨システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
超音波＜計測・解析＞事例
http://ultrasonic-labo.com/?p=1705
オリジナル超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1546
超音波洗浄システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=7378
メガヘルツ超音波の表面弾性波制御技術ーー超音波の非線形制御システムを開発する技術ーー（超音波システム研究所）
オリジナル超音波実験ーー超音波の音圧測定解析に基づいた、超音波伝搬現象の分類ーー（超音波システム研究所）
超音波評価パラメータ
＜統計的な考え方を利用した＞超音波評価パラメータ
超音波＜定在波を利用した制御＞技術を
＜統計的な考え方＞を利用した「洗浄評価方法」に関する技術と
組み合わせることで、
新しい超音波の評価パラメータを開発いたしました。
この技術は代数学のコホモロジーを超音波現象に応用したものです。
超音波制御による伝搬状態の変化が
一つの完全列（超音波伝搬圏の複体）に相当する状態のように
論理モデルをイメージ・構成しています。
コホモロジーによるモデルを液体の状態（Ker）と
反射・屈折・透過の状態（Im）により構成し、
超音波の利用において効率の良い状態の範囲を
スペクトルシーケンスの特徴として明らかにしたい
と考え検討している中で、
一つの評価パラメータを検出しました。
洗浄効果や攪拌に関する結果との整合性や
超音波管理における有効な管理項目として応用していくつもりです。
目的に応じた利用方法が可能です
特に
複数の異なる周波数の超音波振動子を利用するシステムの場合
超音波の評価をどのように行うかということは
大変重要な事項です。
今回開発した、パラメータの確認により
効率的に超音波の状態を評価することができます。
研究・開発を含め
超音波の利用には大きな力になると考えています。
＜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
超音波システム研究所
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