気泡ダイナミクス・ソノルミネッセンス同時観察によるソノケミカル反応場の解明

• 研究課題/領域番号: 24K07318
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 畑中 信一 宇都宮大学, データサイエンス経営学部, 教授 (40334578)
• 研究分担者: 小塚 晃透 愛知工業大学, 工学部, 教授 (60357001)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 超音波 / ソノルミネッセンス / ソノケミストリー / キャビテーション / 気泡ダイナミクス

研究開始時の研究の概要

液体中に超音波を照射することで生じるキャビテーション気泡は、圧壊時に数千度・数百気圧に達し、ソノルミネッセンスと呼ばれる発光を示す。ソノケミストリーは、この気泡内の高温・高圧に起因する。しかし、そのメカニズムは必ずしも明らかではなく、異なる装置間・研究室間での再現性が悪く、実用化に至っていない。そこで、ソノルミネッセンスを気泡内の高温・高圧のプローブとしてモニターしながら、気泡の合体・分裂を含めた気泡ダイナミクスを観察する。そして、局所的な気泡の温度・圧力の違いを気泡ダイナミクスの観点から解明する。さらに、種々の実験パラメータが気泡内の温度・圧力に与える影響を調べ、実験条件の最適化を目指す。