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J-GLOBAL ID：201802241505096404   整理番号：18A1155358

超音波洗浄に関する研究の進歩

Progress in Ultrasonic Cleaning Research

著者 (3件)： YAMASHITA Tatsuya (Keio Univ., Yokohama, JPN) ,  YAMAUCHI Risa (Keio Univ., Yokohama, JPN) ,  ANDO Keita (Keio Univ., Yokohama, JPN)
資料名： 混相流  (Japanese Journal of Multiphase Flow)
巻： 32  号： 2  ページ： 210-217  発行年： 2018年06月15日 
JST資料番号： L2494A  ISSN： 0914-2843  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水中超音波に基づく物理的洗浄は産業で広く使われており,その洗浄効率はキャビテーション気泡の機械的活性を促進することで増すことが,最近の研究から知られている。副作用として,超音波洗浄はキャビテーション気泡の激しい崩壊から材料損傷を引き起こす可能性がある。元来,キャビテーション発生の確率(と結果としてのエロージョン)を低減するため洗浄溶液として脱気水を用いてきたが,このアプローチで洗浄効率を促進する機会はない。本レビューでは曝気水を用いた無侵食超音波洗浄技術の開発に向けた最近の努力を紹介した。曝気水中の溶存ガス過飽和下では,気泡は低強度超音波により容易に生成可能で,得られた気泡動力学は侵食崩壊を避けるに十分に穏やかであると期待される。この予測を実証すべく,サブミクロンSiO₂粒子をスピンコートしたガラス試料による一連の超音波洗浄試験を行った。高速カメラによる音響現象の可視化のため透明な洗浄浴を用いた。水中の溶存酸素(DO)過飽和と超音波周波数(28kHzまたは200kHz)をパラメータとして変化させ,超音波変換器を駆動する入力パワーを固定し,圧力反ノードの超音波振幅を脱ガス水の場合に対してP_e=1.0atm(二乗平均値)に設定した。粒子除去効率(PRE)は,残留粒子(いわゆるHaze法)からの光散乱の画像解析に基づいて定義される。著者らは,PREを最大にするために最適なDO過飽和が存在することを見出した。また,PREは低周波数(28kHz)の場合に高く,そのキャビテーション開始閾値は減少し,活性化気泡の数は増加することも分かった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *超音波洗浄 ,  超音波応用 ,  *洗浄力 ,  溶存酸素 ,  除去 ,  過飽和 ,  飽和度 ,  *キャビテーション ,  *気泡流 ,  高速度カメラ
準シソーラス用語： 粒子除去

分類 (3件)： 膜流,液滴,気泡,キャビテーション  (BC02070U) ,  その他の音響応用  (BB03100I) ,  その他の流体処理  (XD02130K)

引用文献 (49件)：

• [1] Mason, T. J., Ultrasonic Cleaning: A Historical Perspective, Ultrason. Sonochem., Vol. 29, 519-523 (2016).
• [2] Colclough, W. J., The Chemistry of Solvents Used for Ultrasonic Cleaning, Ultrasonics, Vol. 6(1), 21-23 (1968).
• [3] McQueen, D. H., Frequency Dependence of Ultrasonic Cleaning, Ultrasonics, Vol. 24(5), 273-280 (1986).
• [4] Mittal, K. L. and Jaiswal, R., Particle Adhesion and Removal, 203-241, John Wiley & Sons (2015).
• [5] Gale, G. W. and Busnaina, A. A., Removal of Particulate Contaminants Using Ultrasonics and Megasonics: A Review, Part. Sci. Technol., Vol. 13, 197-211 (1995).

タイトルに関連する用語 (2件)： 超音波洗浄 ,  研究