| 講演名 | 2009-11-27 集束超音波によるキャビテーションバースト 崔 博坤, 古川 剛, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 強力な1MHz集束超音波を水中に照射すると、焦点付近でチャッという可聴音とともに気泡群が突発的に発生する。このキャビテーションバーストと呼ばれる気泡群の運動を、高速度カメラを用いて15,000-70,000fpsの速度で撮影した。発生する入力電力の閾値は溶存酸素量に依存し、30-55Wであった。0.5mg/L以下では180Wでも発生しなかった。発生した直後の気泡は60-80μmの球状で、これは1個の大きな気泡というよりも微小な気泡が気泡間ビャークネス力によって集合しているものと想像された。その後、気泡群は音波伝搬方向に垂直に拡大し、集束音場の影響を受けて中心の抜けたリング状に4mm程度まで成長した。気泡群の進行する位置によっては成長せずに潰れてしまうものもあった。並進速度はサイズの小さい発生初期ではおよそ3.5m/sと大きいが、拡散後は1.6m/s程度になった。この大きな速度は、気泡によって超音波が散乱・吸収され気泡前後で音圧差が生じて大きな放射力を生んだためである。ハイドロホン測定から、可聴音は2-3kHzで、気泡群がリング状に成長・拡散することに依って発生することがわかった。 |
| 抄録(英) | High-intensity focused ultrasound can generate a burst type of cavitation. This phenomenon, called as a cavitation burst, occurs at intensity levels higher than those at which ordinary cavitation occurs. The cavitation burst is a cluster of bubbles with feather-like outline accompanying audible sound with the duration of about 10ms. We observed this phenomenon with 1MHz-focusing transducer using a high-speed camera at the speed of 15,000-70,000fps. Input-power threshold of the burst was in the range of 30-55W, which depended on the quantity of dissolved air. The bubble just after the occurrence was nearly spherical with the size of 60-80μm, and this appeared to be a bubble cluster which was resulted from the aggregation of tiny bubbles by second Bjerkness force. The bubble cluster expands in the direction perpendicular to the sound-propagation axis, and forms a ring-like structure with the size up to 4mm. The translational speed of the cluster was 3.5m/s at the initial stage and decreased to 1.6m/s at the final stage. This large value of the speed was resulted from a large radiation force due to scattering and absorption of focused sound by the bubble cluster. Hydrophone measurement showed that the audible sound has frequency components of 2-3kHz and was attributed to the expansion and diffusion of the bubble cluster. |
| キーワード(和) | キャビテーション / バースト / 集束超音波 / ビャークネス力 / 高速度カメラ |
| キーワード(英) | cavitation / burst / focused ultrasound / Bjerkness force / high-speed camera |
| 資料番号 | US2009-78 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
|---|---|
| 開催期間 | 2009/11/20(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） | 集束超音波によるキャビテーションバースト |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Cavitation burst generated by focused ultrasound |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | キャビテーション / cavitation |
| キーワード(2)（和/英） | バースト / burst |
| キーワード(3)（和/英） | 集束超音波 / focused ultrasound |
| キーワード(4)（和/英） | ビャークネス力 / Bjerkness force |
| キーワード(5)（和/英） | 高速度カメラ / high-speed camera |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 崔 博坤 / Pak-Kon CHOI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 明治大学理工学部物理学科 Department of Physics, Meiji University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 古川 剛 / Tsuyoshi Furukawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 明治大学理工学部物理学科 Department of Physics, Meiji University |
| 発表年月日 | 2009-11-27 |
| 資料番号 | US2009-78 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | 309 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | |