―― 超音波プローブ、超音波発振制御システムの開発技術 ――
超音波システム研究所は、
超音波システム（音圧測定、発振制御）を利用した、
超音波の伝搬状態に関する、測定・解析・評価実績に基づいて
超音波素子（圧電素子）の超音波伝搬特性を調整する技術を開発しました。
超音波素子（圧電素子）の表面弾性波を目的に合わせて利用するために、
素子表面に対して、超音波を利用した表面処理を行います。
伝搬する超音波の音圧レベル・周波数範囲について調整可能にしています。
超音波（発振制御）と表面弾性波の組み合わせによる
ダイナミックな超音波伝搬制御を実現したことで、
音圧データの解析による特性から調整技術に発展しました。
このカタログについて
| ドキュメント名 | 超音波素子（圧電素子）の超音波伝搬特性を調整する技術 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 事例紹介 |
| ファイルサイズ | 5.9Mb |
| 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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超音波素子（圧電素子）の超音波伝搬特性を調整する技術
―― 超音波プローブ、超音波発振制御システムの開発技術 ――
２０２５．２．２８ 超音波システム研究所
超音波システム研究所は、
超音波システム（音圧測定、発振制御）を利用した、
超音波の伝搬状態に関する、測定・解析・評価実績に基づいて
超音波素子（圧電素子）の超音波伝搬特性を調整する技術を開発しました。
超音波素子（圧電素子）の表面弾性波を目的に合わせて利用するために、
素子表面に対して、超音波を利用した表面処理を行います。
伝搬する超音波の音圧レベル・周波数範囲について調整可能にしています。
超音波（発振制御）と表面弾性波の組み合わせによる
ダイナミックな超音波伝搬制御を実現したことで、
音圧データの解析による特性から調整技術に発展しました。
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説明：出力５W以下の超音波による表面処理
超音波（矩形波、duty４３％、スイープ発振 ３～２０MHｚ）
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ポイントは
表面弾性波による非線形現象を
効率の高い状態で制御可能にする
発振条件の最適化設定（波形・出力・周波数・変化・・・）です。
上記の具体的な技術として
水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による
非線形現象（バイスペクトル）を
目的（洗浄、攪拌、加工、溶接、表面処理、応力緩和処理、検査・・）
に合わせて制御する、システム技術をコンサルティング対応しています。
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１００ＭＨｚ以上の範囲で、
超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、
１）５０次以上の高調波は、伝搬状態に合せて大きく変化すること
２）２０ｋＨｚ以下の共振現象と非線形現象が繰り返し発生すること
３）素子形状・構造による共振現象が発生すること
・・・を確認・解析・評価することで、
超音波伝搬特性を調整可能になりました。
超音波システム全体の音響特性を
（測定・解析・評価）確認して
発振制御条件を調整設定することで、
様々な応用に発展しています
興味のある方はメールでお問い合わせ下さい
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参考動画
https://youtu.be/JbaeCZ8qs68
https://youtu.be/yvQ1SHcfriM
https://youtu.be/KKANjtDwVD8
https://youtu.be/ms2WqJ0SH70
Page10
https://youtu.be/_3m-5ReH4GY
https://youtu.be/j6GFyipbZ_g
https://youtu.be/6sWUr_haKjA
https://youtu.be/sepvNW3gyC4
https://youtu.be/IoLsB4Y0Kfg
https://youtu.be/JUllzbW6RMM
Page11
https://youtu.be/hrhjobeO-qQ
https://youtu.be/wqowCCEB0GQ
https://youtu.be/JgaKlOewqCw
https://youtu.be/rMISoPHIm5s
https://youtu.be/2vgJPtVpH5E
https://youtu.be/5WgXk8s44aA
https://youtu.be/Aw9mOJcgKBg
Page12
https://youtu.be/sLpkXGXHbQA
https://youtu.be/aDkfWOEB7e8
https://youtu.be/Glh53JwBj0c
https://youtu.be/yB2QBzKAYr0
https://youtu.be/ypXiaZ0vAhI
https://youtu.be/kRka9NfM_QM
https://youtu.be/MG2SMTu8XgE
https://youtu.be/xlu4z4USV4I
Page13
https://youtu.be/EuYXcL4xP5M
https://youtu.be/J42DKDt1paM
https://youtu.be/dTYNdOPXpOg
https://youtu.be/IoN_Hj7dYbE
https://youtu.be/k8wE5yboRn4
https://youtu.be/m0ZjdoszQyw
https://youtu.be/ZcPBBbV-iHc
https://youtu.be/QfC3ojV9acg
Page14
https://youtu.be/9-9wOmIh7mk
https://youtu.be/3gB3Dr-bm1Q
https://youtu.be/L2qehpMOIuo
https://youtu.be/2CY_awPCWp4
https://youtu.be/Yz2MjFwESNc
Page15
https://youtu.be/NMLGHCAAmu0
https://youtu.be/UFYqq5demEQ
https://youtu.be/RYeTBjEbqsQ
https://youtu.be/0vK-9jO05Mg
https://youtu.be/erDeaL2Kl_0
https://youtu.be/IoN_Hj7dYbE
https://youtu.be/wF2PR2oGHCE
https://youtu.be/3wC0k3uQsLo
Page16
https://youtu.be/7Po04iiAtkw
https://youtu.be/BWhbbMOK3IU
https://youtu.be/MRMDm8vFnu8
https://youtu.be/ajcnmRN3UTI
https://youtu.be/Ldu0f9lkkzo
https://youtu.be/z1vZnwkHNro
Page17
https://youtu.be/vvLpNlCuPVw
https://youtu.be/RYeTBjEbqsQ
https://youtu.be/OpwofdSflq4
https://youtu.be/lTCta96v6fg
https://youtu.be/t9u3HwfrYRw
https://youtu.be/lEsz0m_M_68
https://youtu.be/KIjsGl8dWQ4
https://youtu.be/3OXzuXl6CaY
https://youtu.be/FLSku9F_I80
https://youtu.be/4FheleYVwDg
https://youtu.be/abnhUs4MsFg
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https://youtu.be/nK_iSyUX7Ys
https://youtu.be/rLDLFimLWRM
＜＜ 超音波の音圧データ解析 ＞＞
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
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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。
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注：解析には下記ツールを利用します
注：OML(Open Market License)
https://www.ism.ac.jp/ismlib/jpn/ismlib/license.html
注：TIMSAC(TIMe Series Analysis and Control program)
https://jasp.ism.ac.jp/ism/timsac/
注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境
https://cran.ism.ac.jp/
超音波と表面弾性波
http://ultrasonic-labo.com/?p=14264
音圧測定・解析に基づいた、超音波のコントロール技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15028
超音波の非線形現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14878
非線形共振型超音波発振プローブ 実験動画
http://ultrasonic-labo.com/?p=15065