超音波の音圧測定解析に基づいた「流水式超音波システム」を開発ーー超音波の非線形現象を制御する技術ーー

オリジナル製品（超音波テスター）を利用した全く新しい、＜＜振動計測技術＞＞を開発しました。

超音波システム研究所（所在地：東京都八王子市）は、 オリジナル製品（超音波テスター）を利用した全く新しい、 　＜＜振動計測技術＞＞を開発しました。 これまでに開発した、超音波の音圧測定解析技術について、 　超音波の非線形現象に関する「測定・解析・制御」技術を応用します。 ものの表面を伝搬する超音波のダイナミック特性を 　測定・解析・評価したデータの蓄積から、 　低周波（０．１Ｈｚ）～高周波（２００ＭＨｚ）の振動状態を 　＜測定・解析・評価＞できる技術を開発しました。 建物や道路の振動・騒音、機器・装置・壁・配管・机・手すり・・・ 溶接時の金属が溶解する瞬間の振動、機械加工時の瞬間的な振動、・・ 　に関して、新しい振動現象に基づいた対策が可能になりました。 これは、新しい方法および技術です、 　これまでの解析結果から 　様々な応用事例が発展しています。 　特に、標準測定時間として連続７２時間のデータ採取が可能ですので 　　非常に低い周波数の振動や 　　不規則に変動する振動に対しても計測が可能です　

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ファインバブルとメガヘルツ超音波の最適化による洗浄方法の提案

超音波システム研究所は、 オリジナル製品：超音波システム（音圧測定解析、発振制御）による 超音波洗浄機の改良（コンサルティング対応）を行っています。 現状の超音波洗浄機に対して 　音圧測定・解析に基づいた、改良方法を提案・実施します。 具体的には、 超音波の測定解析が容易にできる 　「オリジナル製品：超音波テスターＮＡ（推奨タイプ）」による 　超音波洗浄機の測定・確認により 　改善レベルについて打ち合わせ相談します。 改善レベルに合わせて 超音波の発振制御が容易にできる 「オリジナル製品：超音波発振システム（１ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）」 　の利用を提案します。 水槽や洗浄液、洗浄物や洗浄レベルの状態・・・により 　脱気ファインバブル発生液循環装置を提案します。 超音波の伝搬特性 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）

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小型ポンプを利用した「非線形現象のコントロール技術」を開発

超音波システム研究所は、 小型ポンプを利用した液循環により 超音波の伝搬状態に関して、非線形現象をダイナミックに制御する 「超音波制御技術」を開発しました。 超音波テスターによる解析で、非線形現象を評価します。 超音波（超音波洗浄機、超音波プローブ、・・）の複雑な変化を、 超音波発振と超音波受信による音圧の時系列データ解析で、各種の相互作用を確認します。 相互作用の確認に基づいて、超音波プローブによる発振制御条件を最適化する事で、 目的に合わせた、ダイナミックな超音波コントロールシステムを実現します。 実用的には、超音波洗浄の場合、 現状の液循環装置について、ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を 装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波に関する、超音波の伝搬特性を考慮して 超音波の出力・発振周波数・制御条件・・・を最適化します。 特に、ポンプの振動特性を利用して、 液体と気体を交互に循環させる・・・により、 新しい超音波・マイクロバブルの非線形効果を実現しています。

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ウルトラファインバブルとメガヘルツ超音波による、音響流制御技術

＜＜脱気ファインバブル発生液循環装置＞＞ １）ポンプの吸い込み側を絞ることで、キャビテーションを発生させる。 ２）キャビテーションにより溶存気体の気泡が発生する。 上記が脱気液循環装置の状態。 ３）溶存気体の濃度が低下すると キャビテーションによる溶存気体の気泡サイズが小さくなる。 ４）適切な液循環により、 20μ以下のファインバブルが発生する。 上記が脱気マイクロバブル発生液循環装置の状態。 ５）上記の脱気ファインバブル発生液循環装置に対して 超音波を照射すると ファインバブルを超音波が分散・粉砕して ファインバブルの測定を行うと ウルトラファインバブルの分布量がファインバブルの分布量より多くなる 上記の状態が、超音波を安定して制御可能にした状態。 ６）超音波を安定して制御可能な状態に対して オリジナル製品：メガヘルツの超音波発振制御プローブにより メガヘルツ（１－２０ＭＨｚ）の超音波を発振制御する。 音圧レベルの制御方法は、液循環とメガヘルツの超音波の オリジナル非線形共振現象をコントロールすることで 効果的なダイナミック状態に設定・制御する。

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超音波振動が伝搬する非線形現象に関する分類による、超音波制御技術

超音波システム研究所は、 　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。 この技術を 　コンサルティング対応として提供します 超音波の伝搬特性 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：「R」フリーな統計処理言語かつ環境

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超音波とファインバブルによる、音響流（超音波効果の主要因：非線形現象）のコントロール技術

超音波システム研究所は、 超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、 超音波の＜解析・評価＞方法（システム）を開発しました。 この技術を利用した 脱気マイクロバブル発生液循環システムの コンサルティングを行っています。 複雑に変化する超音波の利用状態を、 　安定した状態で利用（制御）するために 　現場にある、具体的な水槽に対して 　脱気マイクロバブル発生液循環システムを追加セットする 　コンサルティングを行います。 １：原理の説明 ２：洗浄機（装置）に合わせた具体的な提案 ３：ノウハウ説明 ４：確認方法、調整方法、メンテナンス方法の説明 ファインバブルとメガヘルツ超音波による非線形振動制御技術開発 この技術について 「超音波を利用した振動測定技術」としてコンサルティング対応しています。 超音波の伝搬特性 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（インパルス応答特性の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）

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脱気ファインバブル発生液循環装置によるキャビテーションと音響流の最適化

超音波システム研究所は、 　超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、 　超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、 　マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。 推奨システム概要 １：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　２種類の超音波振動子（標準タイプ　３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ) ２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 　　超音波専用水槽(標準タイプ　内側寸法：500*310*340mm) ３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム ４：制御装置による、超音波出力と液循環の最適化制御システム ５：超音波テスターによる、音圧管理システム ＊特徴 超音波専用水槽による効果的な装置です 効率の高い超音波利用により 通常の水槽では強度・耐久性が不十分です 洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により ２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します 推奨タイプの組み合わせは 　３８ｋHz、７２ｋHzの状態です 20μｍ以下のファインバブルを安定して利用する技術

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超音波伝搬現象の分類技術に基づいた、「メガヘルツ超音波によるダイナミック制御方法」

超音波システム研究所は、 超音波の音圧データ解析結果、バイスペクトルの変化による、 超音波伝搬現象に関する分類方法を開発しました。 この分類を、シャノンのジャグリング定理に応用して 「メガヘルツ超音波のダイナミック制御方法」を開発しました この技術を、コンサルティング提案・実施対応しています。 超音波伝搬現象を、安定して効率よく利用するためには 超音波の伝搬特性として、発振機や振動子以外の条件に関する 応答特性・相互作用の検討や 専用治工具の開発も必要です 発振波形や制御条件を検討することで 新しい超音波の効果（注１：オリジナル非線形共振現象）を発見できます 非線形現象を主要因とした、超音波現象を目的に合わせて利用することで 効率の高い超音波利用が実現します 特に、ナノレベルの超音波技術での実績が増えています 注１：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

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対象を伝搬する超音波の測定解析に基づいた最適化技術

＜超音波のダイナミック制御システム＞ 超音波の伝搬状態をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う 多くの超音波利用の目的は、 　対象物・対象液に伝搬する超音波の 　非線形現象の予測あるいは制御にあります。 しかし、多くの実施例で 　キャビテーションによる理論と 　実際の違いによる問題が多数指摘されています。 この様な事例に対して 　１）障害を除去するものは 　　　時系列で変化する超音波について、 　　　音圧データの統計的データ処理である 　　　＜超音波伝搬状態の計測・解析技術＞ 　２）対象に関するデータの解析の結果に基づいて 　　　対象の音響特性を確認する 　　　＜対象物の表面弾性波や 　　　　対象液の音響流に関する音響特性を検出する技術＞ 　３）特性の確認により 　　　超音波のダイナミック制御の実現に進む 　　　＜非線形現象をコントロールする技術 　　　　複数の超音波に対するスイープ発振制御＞ 以上の方法により 　超音波を効率的な利用状態に改善し 　目的とする超音波の利用を実現した 　オリジナル超音波制御システムの実施例が多数あります

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超音波洗浄機のダイナミック制御技術

超音波システム研究所は、 　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、 　超音波洗浄技術を開発しました。 ＜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　　講談社（1981年　Ｂ－４７１） 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」が支配している! 【著者】　 Adrian Bejan　　 J. Peder Zane 【訳者】　柴田裕之　【解説者】　木村繁男　　紀伊國屋書店 (2013年) 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　　みすず書房（1956年） 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」で 　整理することで、超音波洗浄技術にまとめています。

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音圧測定解析に基づいた、音響流（非線形現象）のコントロール技術

超音波システム研究所は、 超音波水槽内の液体に伝搬する 超音波の状態を測定・解析する技術を応用して、 水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と液循環の状態を 目的に合わせた超音波の伝搬状態に設定・制御するシステムを開発しました。 超音波水槽内の液循環をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う 多くの超音波（水槽）利用の目的は、水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。 しかし、多くの実施例で、 理論と実際の違いによる問題が多数指摘されています。 この様な事例に対して １）障害を除去するものは 統計的データの解析方法の利用である ＜超音波伝搬状態の計測・解析技術＞ ２）対象に関するデータの解析の結果に基づいて 対象の特性を確認する ＜対象物の表面弾性波に関する音響特性を検出する技術＞ ３）特性の確認により制御の実現に進む ＜非線形現象をコントロールする技術＞ 上記の方法により 超音波を効率的な利用状態に改善し 目的とする超音波の利用を実現した オリジナルシステムの実施例が多数あります

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当社で行った、「石英ガラス」へのφ0.5穴加工事例をご紹介いたします。 【事例概要】 ■加工機：マシニングセンター ■材質：石英ガラス ■用途：様々な製造装置のガス導入に用いるシャワープレート

AI時代のための次世代ストレージ基盤 急速に進化するAI/ML、HPC分野において、膨大なデータ処理とリアルタイム性能への要求がますます高まっています。VDURAのAll Flashソリューションは、こうしたニーズに応えるべく設計された高性能・高信頼のストレージプラットフォームです。 ■超高速I/O性能でAI処理を加速 全ストレージがフラッシュ（NVMe/SAS SSD）ベースのため、HDDベースの従来システムと比較して数十倍のスループットと低遅延を実現 ■柔軟なスケーラブルアーキテクチャ ノード単位での段階的に拡張可能なスケールアウト型設計 ■高可用性と冗長構成 分散型冗長（RAID-Like）とデータレプリケーションにより障害時でもデータ損失リスクを最小化 ■AI/ML・HPCに最適化 RDMAやIBに対応しGPUクラスタやAI推論基盤と高速連携が可能 ■直感的な管理インターフェース 専用のWeb GUIやREST APIに対応した高機能運用管理ツール ■省スペース・省電力でコスト最適化 HDDベースシステムと比較してスペースと電力を大幅に削減

PFASは環境中に広く存在しており、さまざまな水源、例えば地下水、海水、工業用水などに含まれる超短鎖のPFASに関して、その種類や量、またそれらがどの程度人体への接触（曝露）があるかをモニタリングすることがとても重要になってきています。しかし、炭素鎖長がC4未満の小さくて極性の高い化合物（超短鎖PFAS）は、逆相液体クロマトグラフィー（RPLC）に基づいた標準的なPFAS分析メソッドで分析するのが難しいのが現状です。本研究では飲料水および非飲料類中の超短鎖PFAS（C1～C4）を正確かつ信頼性高く定量可能なLC-MS/MS分析メソッドを開発しました。また、分析プロセスを簡略化し、サンプル前処理過程における汚染リスクを回避するため、直接注入ワークフローを採用しました。 https://www.restek.com/global/ja/articles/analysis-of-ultrashort-chain-and-short-chain-(c1-to-c4)-pfas-in-water-samples-japan ご質問やPFAS分析についてさらに詳しい情報については、お問い合わせください。

★簡便に長期保管できる蓄熱材、COPに優れたヒートポンプ、高ZT値熱電変換材料の開発動向 ★脱炭素化実現に向けた熱活用技術の適用、研究事例を徹底解説 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ ■　目　次 第１章　産業熱、排熱活用に向けた現況と今後の展望 第２章　蓄熱材料・蓄熱技術の開発と各温度域への排熱対応 第３章　ヒートポンプの開発と熱回収、熱交換、熱輸送技術への応用 第４章　熱電変換材料の開発と高効率化、環境負荷低減、モジュール化 第５章　排熱を用いた発電技術の開発と今後の展望 第６章 産業排熱活用に向けた工場・生産設備での蓄熱、熱利用技術の応用事例 第７章　ビル・住宅・インフラ施設における蓄熱、地熱・太陽熱等熱利用技術の応用事例 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ ●発刊：2025年5月30日 ●体裁：A4判 600頁 ●執筆者：60名 ●ISBN：978-4-86798-074-3 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－