| 研究課題/領域番号 |
21300195
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
菊池 恒男 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 科長 (90356866)
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| 研究分担者 |
松田 洋一 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (00358029)
吉岡 正裕 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究員 (60358322)
内田 武吉 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究員 (70455434)
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| キーワード | 標準 / 強力水中超音波 / ソノケミストリ / カロリメトリ法 / 水熱合成法 / キャビテーション |
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| 研究概要 |
本研究は、強力水中超音波の音場計測技術を開発することを目的として、強力水中超音波音場計測用デバイスの開発、強力水中超音波パワー計測技術の開発、キャビテーション発生量の定量計測技術の開発を行っている。21年度のそれぞれの成果を示す。
1、強力水中超音波音場計測用デバイスの開発
21年度は、水熱合成装置の設計・試作を行った。XRDパターンやSEM画像等の評価により、温度160℃、圧力0.6kPa、回転数250rpmの成膜条件において、水熱PZT圧電多結晶膜の結晶成長や結晶密度が改善されることを確認した。
2、強力水中超音波パワー計測技術の開発
純水を発熱体としたカロリメトリ法による強力水中超音波パワー測定装置の設計・試作を行った。音響流、viscous heating等の影響を軽減、測定再現性の向上を目指して、超音波照射前後の水温測定値から超音波パワーを算出する方法を提案した。中心周波数1MHzで実験を行った結果、20Wまでの一次標準(天秤法)による測定結果と概ね一致する成果を得た。
3、キャビテーション発生量の定量計測技術の開発
キャビテーションセンサを用いて、キャビテーションから発生する高周波数超音波信号の定性的評価を行った。検出した受信信号の周波数スペクトルの高周波成分を積分した値(Broadband integrated voltage=BIV)は、溶液の溶存酸素濃度に依存する結果を得た。また、BIVとキャビテーションにより発生した活性酸素発生量との間に正の相関があることを確認した。BIVは、キャビテーション発生量の指標として使用できる可能性があることを明らかにした。
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