超音波発振について

超音波発振について ――非線形制御技術―― ファンクションジェネレータの特性評価に基づいた超音波発振 ２０２６．１０．１２ 超音波システム研究所 対象とする装置・機器のシステムとしての振動系を測定確認し、 超音波の伝搬経路の特性に合わせた 発振条件を最適化することが必要。 特に、高調波の利用に関しては 低周波の共振現象による減衰を避ける発振条件を使用することが必要 （あるいは、共振現象と非線形現象の最適化） 固定した一定の超音波発振装置の場合には 装置の設置・固定方法や間接容器・治工具・・により対応が可能 注意：振動現象の測定・解析確認が必要

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（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 計測機器 例 オシロスコープ 各種対象（水槽、振動子、プローブ、治具、対象物・・・）について 基本的な超音波の音響特性（応答特性、伝搬特性）を確認することで、 利用目的に合わせた、超音波伝搬状態を、発振条件により実現します。 発振条件 １：出力 ２：発振波形（正弦波、矩形波、あるいは任意波形） ３：任意波形のスイープ発振あるいはパルス発振の設定 ４：矩形波のスイープ発振あるいはパルス発振の設定 ５：２種類のスイープ発振の相互作用 ６：超音波伝搬経路の音響特性

２種類の非線形共振型超音波発振制御プローブによる、 ２種類の発振条件の設定により、 ２０ＭＨｚ以下の発振で、高い音圧レベルの共振現象と、 高調波の発生現象（１０次以上の非線形現象）による、 ９００ＭＨｚ以上の高周波伝搬状態を、ダイナミック制御します。 注意１（矩形波） 矩形波の発振波形は、通常の電圧波形としては問題ない場合でも メガヘルツ超音波の発振となると 発振機器による、矩形波の精度が大きく異なり、 発振する超音波に影響します 上記について、測定解析確認に基づいた 発振条件の設定が超音波発振技術のノウハウとなります 注意２（任意波形） 任意波形を利用は大変有効ですが 固有の特性を持った単調な発振には注意事項が多数あります 振動現象の測定・解析・評価技術に基づいた 非線形振動現象の経験・理解が十分ないと制御は難しいと思います （矩形波の波形精度とｄｕｔｙは大変重要なパラメータです 任意波形との相互作用による組み合わせは振動状態を大きく変化させます 実験・確認に基づいた利用を推奨します） 注意３（正弦波） 正弦波は単調な振動波形ですが、様々な振動との組み合わせにより 幅広い振動状態を実現します 共振現象を発生しやすい傾向があることを理解して 実験確認に基づいて利用すると、新しい振動現象が可能になります

超音波の非線形振動現象をコントロールする技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=11267 超音波伝搬現象の分類 http://ultrasonic-labo.com/?p=10908 ＜統計的な考え方＞を利用した「超音波技術」 http://ultrasonic-labo.com/?p=3270 抽象代数モデルと超音波現象の実験・検討サイクル http://ultrasonic-labo.com/?p=15065 音圧測定解析に基づいた、超音波システムの開発技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1484 超音波テスターＮＤ２０２６（音圧測定装置） http://ultrasonic-labo.com/?p=3755 超音波による金属・樹脂の表面改質技術 http://ultrasonic-labo.com/?p=1004

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