100kHzキャビテーション気泡の高速度カメラ観察(非線形・一般)
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概要
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連続波・バースト波での100kHz超音波キャビテーション気泡のダイナミクスを,高速度カメラを用いて撮影速度150,000fpsで観測した。連続波では,超音波パワー増大とともに気泡合体・分裂が激しくなる。気泡の最大径は印可電圧にほぼ比例し,並進速度はより急激に上昇した。超音波バースト波のOn-off duty比を変えてソノルミネセンスを測定した。連続波のときよりも発光量が増大し,On-cycle 500波のとき,パワーに依存してOff-cycle 250-1000波で発光量が最大になった。バースト波の場合の高速度カメラ測定では,大きく成長した気泡が大振幅で非球形振動し,多くの微小気泡を放出する現象が特徴的に観測された。また,バースト波のとき音圧スペクトルに大きな分調波成分が観測された。ソノルミネセンスの増大は大振幅で非球形振動する気泡から分裂した小気泡によるものと推察した。分調波生成もこの非球形振動する気泡と関連する。
- 2007-05-23
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