2006 Fiscal Year Annual Research Report
時間分解分子振動スペクトル観測による超音波キャビテーション下反応の解明
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16560044
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
崔 博坤 明治大学, 理工学部, 教授 (30143530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平岡 和佳子 明治大学, 理工学部, 准教授 (00212168)
斎藤 繁実 東海大学, 海洋学部, 教授 (50091690)
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| Keywords | ソノルミネセンス / Na D線 / キャビテーション / 気泡ダイナミクス |
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| Research Abstract |
Ar飽和したNaCl水溶液からのソノルミネセンスを超音波周波数108kHz、1MHzで観測した。NaCl濃度2Mのとき、Na原子D線は最大であった。H-法で求めたOHラジカル生成量も同じ濃度2Mで最大であった。1MHzより108kHzの方がNa D線強度は約1桁大きい。Na D線の高分解能スペクトル測定を行い、強度、線幅を超音波パワー2-16Wで調べた。線幅は赤方に非対称に広がり、約5Wで最大であった。線幅広がりの原因はNa励起状態とArとの衝突によるエネルギーレベルの減少である。エタノールを濃度0.5-2mMの範囲で添加すると、Na原子D線スペクトル強度はエタノール濃度とともに下がり、線幅は広がった。これはエタノール分子分解によって種々の分子が生成され、気泡内圧力が高まるためである。これらの結果から、Na原子発光は気泡内で起こると結論づけた。Na D線発光に至る励起過程についても議論した。OHラジカル発生が最大になるのもNaCl濃度2Mであることから、NaがOHラジカルやHラジカルによって化学的に励起されると推論した。この成果はInternational Congress on Ultrasonics (2007.4,Vienna)で発表された。
100kHz超音波振動下で膨張収縮を繰り返す気泡の運動を高速度ビデオカメラ(150,000fps)で撮影し,気泡の分裂・合体を観測し最大径,並進速度などを求めた。超音波を連続波,バースト波にしたときの気泡ダイナミクスについて興味深い差が観測された。
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[Journal Article] Confirmation of enhanced expression of heme oxygenase-1 gene induced by ultrasound and its mechanism : Analysis by cDNA microarray system, real-time quantitative PCR, and western blotting.2006
Author(s)
G.Kagiya, Y.Tabuchi, L.B.Feril Jr., R.Ogawa, Q.L.Zhao, N.Kudo, W.Hiraoka, K.Tachibana, S.Umemura, T.Kondo.
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Journal Title
Journal of Medical Ultrasonics 3.1
Pages: 3-10
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