| 研究概要 |
本研究では,「数百℃の高温下」,「超純水中」の主に2つの極限環境で使用可能な音圧プローブを開拓している。2年目は「超純水中」を重点とし,以下の項目を中心に進めていた。
【1.石英ロッドとLDVを用いた音圧プローブの適用】昨年度までに円筒状にくりぬいた石英ロッドを作成し,レーザ・ドップラ振動速度計(LDV)で音圧検出面と円筒状にくりぬかれている反対側の平面部に励振される振動振幅を検出することにより,音圧が測定方法を提案している。今年度はハードディスクなどのガラス基板で化学機械研磨(CMP)後の洗浄などに用いられるスポットシャワー型および導波路管型超音波洗浄機の音圧出力およびキャビテーション発生状況を,提案した音圧プローブにより測定を試みた。キャビテーションが発生するような厳しい環境では,従来のニードル・ハイドロホンの適用は困難である(実証済み)。提案するプローブでは,第3高調波まで検出可能となり,有効性を確認できている。さらに,プローブの測定値により,出力が変化する問題も明らかとなっており,今後改善が必要となってきている。
【2.光ファイバを用いた音圧測定方法の検討】先述のプローブでは,測定箇所が波長と比較して広がりを持つためプローブの小型化を目指したが,1MHzの高周波音場では,波長程度に測定範囲限定することは困難であった。そのため,光ファイバを用いた光学測定方法の適用を検討することとした。音波により媒質の密度変化が生じ,屈折率変化として現れ,光路差の測定が音圧出力となる。最初にフォトダイオードの受講料の変化として測定する。また,LDVの出力変化として測定することも可能である。対象とする洗浄機への適用可能性について基礎実験を行い検討した。
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