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2025年07月07日 17時12分

利用目的に合わせた、超音波プローブの製造・開発技術

超音波システム研究所は、 500Hzから900MHzの超音波伝搬状態を制御可能にする 超音波プローブを、利用目的に合わせて製造する技術を開発しました。
報道関係各位
                          2025年07月07日
                       超音波システム研究所
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利用目的に合わせた、超音波プローブの製造・開発技術
--製造ノウハウのコンサルティング対応--

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超音波システム研究所は、
500Hzから900MHzの超音波伝搬状態を制御可能にする
超音波プローブを、利用目的に合わせて製造する技術を開発しました。

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

<金属・樹脂・ガラス・・・の音響特性>を把握することで
 発振制御により、音圧レベル、周波数、ダイナミックな変化について
 目的に合わせた伝搬状態を実現します

超音波伝搬状態の測定・解析・評価技術に基づいた、
 精密洗浄・溶接・加工・攪拌・検査・・への新しい基礎技術です。

各種部材(金属・ガラス・・・)の音響特性(表面弾性波)の利用により
 20W以下の超音波出力で、5000リッターの水槽でも、
 数トンの構造物、工作機械、・・への超音波刺激は制御可能です。

弾性波動に関する工学的(実験・技術)な視点と
 抽象代数学(コホモロジー)の超音波モデルにより
 非線形現象(高調波の発生)の応用方法として開発しました。

ポイントは
 超音波素子表面の表面弾性波利用技術です、
 対象物の条件・・・により
 超音波の伝搬特性を確認(注1)することで、
 オリジナル非線形共振現象(注2、3)として
 発振制御することが重要です

注1:超音波の伝搬特性
 非線形特性
 応答特性
 ゆらぎの特性
 相互作用による影響

注2:オリジナル非線形共振現象
 オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
 共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
 超音波振動の共振現象

注3:過渡超音応力波
 変化する系における、ダイナミック加振と応答特性の確認
 時間経過による、減衰特性、相互作用の変化を確認
 上記に基づいた、過渡超音応力波の解析評価

注4:ダイナミック制御の基本
 発振制御は、スイープ発振とパルス発振の組み合わせにより
 利用目的に合わせた、音圧レベル、周波数範囲の
 ダイナミックな変化状態を制御設定で実現します
 その結果、超音波プローブは、以下の各種タイプになります
 発振型(共振タイプ、非線形タイプ、ミックスタイプ)
 測定型(共振タイプ、非線形タイプ、ミックスタイプ)

超音波発振制御プローブの製造技術の一部は
特開2021-125866 に記載しています

特開2021-125866(出願のみなし取下げ)
超音波発振制御
【課題】超音波利用について、超音波の伝搬周波数の範囲と、
 測定解析の周波数範囲を広げることで、目的に合わせた超音波伝搬現象を
 効率よく効果的に実現できるようにすること。

特開2021-125866 超音波制御
http://ultrasonic-labo.com/?p=16309

超音波プローブの伝搬特性
1)振動モードの検出(自己相関の変化)
2)非線形現象の検出(バイスペクトルの変化)
3)応答特性の検出(インパルス応答の解析)
4)相互作用の検出(パワー寄与率の解析)

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/

 autcor:自己相関の解析関数
 bispec:バイスペクトルの解析関数
 mulmar:インパルス応答の解析関数
 mulnos:パワー寄与率の解析関数

この技術ノウハウを、コンサルティング提供します
 興味のある方はメールでお問い合わせください


参考

超音波発振制御システム(20MHz)
http://ultrasonic-labo.com/?p=18817

超音波プローブ、超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1522

超音波と表面弾性波(オリジナル超音波システムの開発技術)
http://ultrasonic-labo.com/?p=14264

対象物の表面を伝搬する超音波技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15402

超音波技術(コンサルティング対応)
http://ultrasonic-labo.com/?p=1401

超音波プローブの<発振制御>技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=1590

超音波プローブの相互作用を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14311

超音波発振制御プローブのオーダーメード対応
http://ultrasonic-labo.com/?p=17633

超音波発振制御プローブによる音圧測定技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1722

オリジナル超音波システムの開発技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9280

超音波による金属・樹脂の表面改質技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1004

超音波の測定・解析に基づいた発振制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1454

超音波の音圧・振動データから、新しい超音波利用を導く
http://ultrasonic-labo.com/?p=1811

超音波プローブの製造・評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15285

超音波発振(スイープ発振、パルス発振)システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=17535


【本件に関するお問合せ先】
超音波システム研究所
住所:〒192-0046 
   東京都八王子市明神町2丁目25-3
   SOHOプラザ京王八王子 303
担当  斉木 
電話 090-3815-3811
メールアドレス  info@ultrasonic-labo.com
(できるだけ,メールアドレスに,お問い合わせ下さい。)
ホームページ  http://ultrasonic-labo.com/