講演名 2011-11-24
超音波照射下において固体表面の濡れ性が付着マイクロバブルの振動に与える影響
吉田 憲司, 森岡 峻一, 上田 優都, 小山 大介, 中村 健太郎, 渡辺 好章,
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抄録(和) 高速度ビデオカメラとレーザドップラ振動計を使用した同時観測システムを用いて,超音波駆動される固体表面付着気泡の振動にその壁面の濡れ性が与える影響を検討した.壁面材料として,ガラス及びシリコンを用いた.初期半径が60mmから160mmの単一気泡を周波数28kHzの超音波定在波中に固定し,観測を行った.気泡振動の駆動音圧依存性を調べた結果,ガラス表面,シリコン表面いずれの場合でも,気泡振動に含まれる基本波成分(28kHz)の変位振幅は駆動音圧が大きくなるにつれて上昇し,ある音圧に達すると振動振幅が減少することがわかった.また,基本波成分の変位振幅が減少する音圧領域において,分調波成分(14kHz)の生成を確認し,この様な場合には常に非球形振動モードが現れていることを確認した.濡れ性の相違による気泡挙動の違いとして,接触角が大きいシリコン表面でのみ,気泡表面の波打ち現象が低音圧領域で観測された.この結果は,接触角が大きい場合にはより低い音圧で非対称振動モードが現れる可能性を示唆している.
抄録(英) It was investigated how the wettability of solid surface affects the oscillation of an attached bubble in ultrasonic field, by using simultaneous observation system with a high-speed video camera and a laser Doppler vibrometer. Glass and silicon were used as wall material. The observation was performed when a single bubble was fixed in an acoustic standing wave with a frequency of 28 kHz. The initial bubble radius was ranged from 60 mm to 160 mm. We investigated how bubble oscillation depended on driving sound pressure. The investigation shows the following two results, i) The amplitude of fundamental component (27 kHz) of displacement waveform linearly increased with the increase of sound pressure and reached to its maximum at a certain sound pressure. When the driving pressure was larger than the threshold pressure, the amplitude of the fundamental component decreased, ii) Sub-harmonic component was generated in the sound pressure region where the amplitude of fundamental component decreased. In such case, non-spherical oscillation mode always appeared. In addition, we observed the effect of wettability on bubble oscillation. When the sound pressure was small, the bubble surface fluctuation with very small amplitude was observed only in the case of the silicon wall. This result implies that the non-spherical oscillation easily occur when the contact angle between bubble and solid surface is larger.
キーワード(和) マイクロバブル / 固体表面 / 濡れ性 / 非球形振動
キーワード(英) Microbubble / Solid surface / Wettability / Non-spherical oscillation
資料番号 US2011-73
発行日

研究会情報
研究会 US
開催期間 2011/11/17(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) 超音波照射下において固体表面の濡れ性が付着マイクロバブルの振動に与える影響
サブタイトル(和)
タイトル(英) Effect of wettability on an oscillating bubble adhered to solid surface under ultrasound irradiation
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) マイクロバブル / Microbubble
キーワード(2)(和/英) 固体表面 / Solid surface
キーワード(3)(和/英) 濡れ性 / Wettability
キーワード(4)(和/英) 非球形振動 / Non-spherical oscillation
第 1 著者 氏名(和/英) 吉田 憲司 / Kenji YOSHIDA
第 1 著者 所属(和/英) 同志社大学生命医科学部
Faculty of Life and Medical Sciences, Doshisha University
第 2 著者 氏名(和/英) 森岡 峻一 / Shunichi MORIOKA
第 2 著者 所属(和/英) 同志社大学生命医科学部
Faculty of Life and Medical Sciences, Doshisha University
第 3 著者 氏名(和/英) 上田 優都 / Yuto UEDA
第 3 著者 所属(和/英) 同志社大学生命医科学部
Faculty of Life and Medical Sciences, Doshisha University
第 4 著者 氏名(和/英) 小山 大介 / Daisuke KOYAMA
第 4 著者 所属(和/英) 東京工業大学精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
第 5 著者 氏名(和/英) 中村 健太郎 / Kentaro NAKAMURA
第 5 著者 所属(和/英) 東京工業大学精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
第 6 著者 氏名(和/英) 渡辺 好章 / Yoshiaki WATANABE
第 6 著者 所属(和/英) 同志社大学生命医科学部
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
発表年月日 2011-11-24
資料番号 US2011-73
巻番号(vol) vol.111
号番号(no) 311
ページ範囲 pp.-
ページ数 5
発行日