| 講演名 | 2003/11/21 高集束ビーム内で発生するミクロ流の制御 松田 和久, 鈴木 洋行, 鎌倉 友男, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ | PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 焦点といった局所で音響流を制御できれば,ミクロ流としての応用が期待できる。これまでも音響流の応用例はいくつか報告されているが,1つあるいは2つの音源を駆動して流体の攪拌などに用いたものがほとんどである。本報告は集束音源の放射面を2つに分割して独立に振幅と位相を調整して超音波を放射することにより,発生する音響流の空間分布の制御を実験で試み,それをスケールダウンした音源モデルで,マイクロな音響流(ミクロ流)の実現を理論的に検討したものである。音場の計算には扁平回転楕円座標を用いた音波ビームのモデル式SBE[T.Kamakura et al., J. Acoust. Soc. Am. 105, 3083-3086 (1999)]を適用し,得られた音場をもとにして発生する音響流の流速分布をNavier-Stokes式から予測した。理論と比較のため,レーザドップラ流速計での流速特性を実験で求めた。その結果,焦点といった局所付近での流れの発生とそのコントロールが可能であることが分かった。 |
| 抄録(英) | Control of micrometer-scaled acoustic streaming is expected to provide a promising method in microfluidic technology. However, there are less research reports on such acoustic systems to control the streaming velocity. To make sure that the velocity depends strongly on sound field distribution we carry out some experiments using a focusing ultrasound source with a double pressure peak near the focus. The source consists of two concentric concave transducers; one is an inner disc type piezoelectric element and the other an outer ring type element. Both the elements were driven with the same frequency but reversed polarity. The sound beam model equation, SEE [T. Kamakura et al, J. Acoust. Soc. Am 105, 3083-3086 (1999).], is successfully employed to predict the focused pressure distribution. The external driving force to act on the fluid is readily calculated by the sound pressure, and then the streaming velocity can be theoretically predicted by the Navier-Stokes equation with the term of the force. The axial velocity profile is measured using Laser Doppler Velocimetry. It has been confirmed that the experimental data and theoretical prediction are in pretty good agreement. The control feasibility of microfluidic streaming is discussed by scaling down the ultrasound source. |
| キーワード(和) | 集束超音波ビーム / ミクロ流 / SBE / 非線形音響 |
| キーワード(英) | Focused Ultrasound Beam / Microfluidic Streaming / SEE / Nonlinear Acoustics |
| 資料番号 | US2003-79 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
|---|---|
| 開催期間 | 2003/11/21(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Ultrasonics (US) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 高集束ビーム内で発生するミクロ流の制御 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Control of microfluidic streaming generated in a strongly focused ultrasound beam. |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 集束超音波ビーム / Focused Ultrasound Beam |
| キーワード(2)（和/英） | ミクロ流 / Microfluidic Streaming |
| キーワード(3)（和/英） | SBE / SEE |
| キーワード(4)（和/英） | 非線形音響 / Nonlinear Acoustics |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 松田 和久 / Kazuhisa MATSUDA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京都立小金井工業高等学校 The Koganei Technical High School |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 鈴木 洋行 / Yoko SUZUKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京都立小金井工業高等学校 The University of Electro-Communications |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 鎌倉 友男 / Tomoo KAMAKURA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京都立小金井工業高等学校 The University of Electro-Communications |
| 発表年月日 | 2003/11/21 |
| 資料番号 | US2003-79 |
| 巻番号（vol） | vol.103 |
| 号番号（no） | 485 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | |