2016年09月24日

眺望は人を養う

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Posted by 超音波システム研究所 at 20:41Comments(0)超音波技術随想

2016年09月24日

超音波洗浄:代表的な音圧とDO農度(溶存酸素濃度)の関係

<図2 代表的な音圧とDO農度(溶存酸素濃度)の関係(水の場合)>

洗浄水槽の水面は液体と気体の境界で激しい反応が行われている

洗浄水槽の水面の激しい反応により

キャビテーションを発生するための核物質を洗浄液に取り込む作用がある

(キャビテーション核説)

超音波の発生により液中の溶存空気が除去される(脱気作用)























  


Posted by 超音波システム研究所 at 20:02Comments(0)超音波技術

2016年09月24日

湯川秀樹 「創造への飛躍」

長岡先生の休学
湯川秀樹 「創造への飛躍」
長岡先生の休学(昭和四十二年二月)より





 人間の一生の中のある時期に自分の生きてゆく道がきまる。
少なくとも一度は、どの道をえらぶかについての決定がなされねばならぬ。
 といっても、もちろん自分で決断する機会があたえられるとは限らない。親のいうとおりにしたとか、自分で考える能力のない小さい時に道がきまってしまっていたとか、あるいは経済的な事情によって、自分の希望する道が到達不可能だったとかいう場合が、過去においては非常に多かったであろうし、今日でも少なくないであろう。

 私などは仕合わせな人間で、大学教育を受けうる家庭的環境の中で、高等学校在学中に、自分の意思で物理学者として一生をすごすという決断をすることができた。それは大正の末期であった。それは私にとって、そんなにむつかしい決断ではなかった。
 それにくらべると、私よりずっと前の年代、特に明治二十年ごろ以前に青年期を迎えた人たちが、科学者となる決断をするのは、容易なことではなかったはずである。なぜかといえば、私たちの時代には、すでに多くの先輩の日本人科学者が実在していたのに反して、明治二十年ごろ以前には、科学に関しては、外国の学者から教えてもらって習い覚えるとか、外国の研究を追試するとかいう以上のことが、まだほとんど何もなされていなかったからである。

そういう時代に科学者となる決断をするに至った青年たちの心境は、どんなものだったのか。
 人によって、また選んだ専門によって、いろいろな違いもあったろうが、しかし、それらの間の違いよりも、それらと私たちの場合との違いの方がずっと大きいのではないか。そんなことをかねがね私は漠然と考えていた。

 ところが、つい先ごろ私はこの点に関する非常に興味ある文献が残っているのを知った。
それは長岡半太郎先生が八十五歳でこの世を去られる数年前に書かれた「中学卒業後の指針」と題する開成中学での講演の原稿である。その中に次のような文章がある。




 「私の時代には大学に入る予備校すなはち今の高等学校には、文理の区別はなく、今日より選択には幾分の余裕が存しましたが、私は一時相当に苦しみました。(…中略…)大学に入りて一年経過いたしましたとき、多少欧米で研究された事項を了解いたしましたが、自分は他人のなした後を追うて、外国から学問を輸入し、これを日本人間に宣伝普及する宿志ではありませんでした。必ずや研究者の群れに入りて、学問の一端を啓発せねば、男子に生まれた甲斐がない」
 ここまでは、私が物理学の研究者になろうと志したのと、大して変わりはない。大正末期と明治二十年ごろとの大きな違いは、その次の文章に、はっきりと現れてくる。

 「東洋人は研究に堪能でないか否やを明白にして、しかる後おもむろに将来の方針を一定するが得策であると考へました。まだ春秋に富んでいるから、一年を棒に振ったところで損をすることは僅かである。もしあやまてば取り返しのつかぬ事態に遭遇するから、決然一年休学を願い出て、支那における科学に関する事項を調べてみました」
 はじめて、この文章に接した時の私は、驚愕の念を禁じえなかった。
二十歳になるやならずの青年が、自分の前途を決定するために、決然として大学生としての一年間を棒に振る。
常人の考えることではない。考えても容易に決行できることではない。

 さて大学生、長岡半太郎氏の休学一年間の調査の結果は、次の文章で示されている。
 「支那における渾天儀(天文観測機)、暦法、指南軍(黄帝)、北光の観測(山海経)、有史以前に属します。○戦国時代恒星表(石氏、甘氏)、太陽黒点(?)、天の蒼々たる、これ本色か(荘子)、微分の観念(恵施)、共鳴の実例(荘子)、雷電の説明(荘子)、エネルギーの概念(荘子)(二千三百年前)、金属の研究、○銅錫の合金(礼記、周公、二千九百年前時代)、鉄製刀剣(二千二百年前)。大砲と解釈される霹靂車、すなはち火薬の利用(千七百五十年前)。ことごとく支那独創的のもの。ギリシャ、ローマより渡来せるにあらず。」
 かくして得られた結論は、
 「これほどの研究があるからには東洋人でもこれに専念すれば終に欧米に遜色なきに至らんと確信を得るに至りました。これが私をして物理学に執着するに至らしめた根源であります」

 長岡先生の出発点が、このようであったればこそ、果たして明治三十七年(一九〇四年)には世界の物理学者に先駆けて原子模型に関する論文を発表するに至ったのである。
今にして思えば、このような大先輩を日本人の中に見出していたことが、大正末期の高校生であった私をして、迷うことなく、物理学研究の道を選ばしめる要因の一つとして大きく作用していたのではなかろうか。

 最近の中国古代の科学史の研究の成果が、長岡先生の調査結果を、どこまで裏書しているかについて、私はまだ詳しく検討していないが、少なくとも「当たらずといえども遠からず」といってよいであろう。
先生は特に「荘子」が好きであったらしいが、私自身も「荘子」の愛読者である。そこには偶然の一致以上の理由があるに違いない。

 この講演の原稿の最後は、もしも調査結果が思わしくなかったと仮定した場合、どの道を択んだであろうかと問われたなら、 「恐らく東洋史を攻究したらうと思ひます」 という文章で終わっている。
この数年来、日本や東洋や、さらには人類全体の歴史に対する関心が、とみに強まってくるのを感じている私は、この最後の文章にも「なるほど」と相槌を打ちたくなるのである。

湯川秀樹 「創造への飛躍」
長岡先生の休学(昭和四十二年二月)より






  


Posted by 超音波システム研究所 at 14:16Comments(0)随想

2016年09月24日

或教授の退職の辞( 西田幾多郎 )

「基礎研究は

 結局その人個人個人の『情熱』に依存している」と言うことを検討します

なぜ情熱が必要になるのかと言うことを考えると、

「ハンモン → 煩悶(苦しくなるほど思い悩むこと)」と言うことを思い付きます

研究は研究課題の難しさや競争などの環境を含めた問題を解決していくために

考えつづける必要があります

考えることにより悩みが生まれ、その悩みをさらに深めていく必要があり、

そのために文学や哲学は大変参考(あるいは解決を示してくれること)になると思います

「悩みを深めて行く」ために情熱が必要となるのではないかと思います

私の場合、「或教授の退職の辞( 西田幾多郎 )」

上記の参考例になったように思います
そこで参考としてその文章を提示します



或教授の退職の辞( 西田幾多郎 )

これは楽友館の給仕が話したのを誰かが書いたものらしい、

而もそれは大分以前のことであろう。



 初夏の或晩、楽友館の広間に、皓々《こうこう》と電燈がかがやいて、多くの人々が集った。この頃よくある停年教授の慰労会が催されるのらしい。もう暑苦しいといってよい頃であったが、それでも開け放された窓のカーテンが風を孕《はら》んで、涼しげにも見えた。久しぶりにて遇った人もあるらしい。一団の人々がここかしこに卓を囲んで何だか話し合っていた。やがて宴が始まってデザート・コースに入るや、停年教授の前に坐っていた一教授が立って、明晰なる口調で慰労の辞を述べた。停年教授はと見ていると、彼は見掛によらぬ羞《はに》かみやと見えて、立つて何だか謝辞らしいことを述べたが、口籠ってよく分らなかった。宴が終って、誰もかれも打ち寛いだ頃、彼は前の謝辞があまりに簡単で済まなかったとでも思ったか、また立って彼の生涯の回顧らしいことを話し始めた。

 私は今日を以て私の何十年の公生涯を終ったのである。私は近頃ラムの『エッセー・オブ・エリヤ』を取り出して、「老朽者」という一文を読んだ。そしてそれが如何にもよく私の今日の心持を言い表しおるものだと痛く同感した。回顧すれば、私の生涯は極めて簡単なものであった。その前半は黒板を前にして坐した、その後半は黒板を後にして立った。黒板に向って一回転をなしたといえば、それで私の伝記は尽きるのである。しかし明日ストーヴに焼《く》べられる一本の草にも、それ相応の来歴があり、思出がなければならない。平凡なる私の如きものも六十年の生涯を回顧して、転《うた》た水の流と人の行末という如き感慨に堪えない。私は北国の一寒村に生れた。子供の時は村の小学校に通うて、父母の膝下で砂原の松林の中を遊び暮した。十三、四歳の時、小姉に連れられて金沢に出て、師範学校に入った。村では小学校の先生程の学者はない、私は先生の学校に入ったのである。然るに幸か不幸か私は重いチブスに罹《かか》って一年程学校を休んだ。その中、追々世の中のことも分かるようになったので、私は師範学校をやめて専門学校に入った。専門学校が第四高等中学校と改まると共に、四高の学生となったのである。四高では私にも将来の専門を決定すべき時期が来た。そして多くの青年が迷う如く私もこの問題に迷うた。特に数学に入るか哲学に入るかは、私には決し難い問題であった。尊敬していた或先生からは、数学に入るように勧められた。哲学には論理的能力のみならず、詩人的想像力が必要である、そういう能力があるか否かは分らないといわれるのである。理においてはいかにも当然である、私もそれを否定するだけの自信も有ち得なかった。しかしそれに関らず私は何となく乾燥無味な数学に一生を托する気にもなれなかった。自己の能力を疑いつつも、遂に哲学に定めてしまった。四高の学生時代というのは、私の生涯において最も愉快な時期であった。青年の客気に任せて豪放|不羈《ふき》、何の顧慮する所もなく振舞うた。その結果、半途にして学校を退くようになった。当時思うよう、学問は必ずしも独学にて成し遂げられないことはあるまい、むしろ学校の羈絆《きはん》を脱して自由に読書するに如《し》くはないと。終日家居して読書した。然るに未だ一年をも経ない中に、眼を疾《や》んで医師から読書を禁ぜられるようになった。遂にまた節を屈して東京に出て、文科大学の選科に入った。当時の選科生というものは惨《み》じめなものであった、私は何だか人生の落伍者となったように感じた。学校を卒《お》えてからすぐ田舎の中学校に行った。それから暫く山口の高等学校にいたが、遂に四高の独語教師となって十年の歳月を過した。金沢にいた十年間は私の心身共に壮《さかん》な、人生の最もよき時であった。多少書を読み思索にも耽った私には、時に研究の便宜と自由とを願わないこともなかったが、一旦かかる境遇に置かれた私には、それ以上の境遇は一場の夢としか思えなかった。然るに歳漸く不惑に入った頃、如何なる風の吹き廻しにや、友人の推輓《すいばん》によってこの大学に来るようになった。来た頃は留学中の或教授の留守居というのであったが、遂にここに留まることとなり、烏兎怱々《うとそうそう》いつしか二十年近くの年月を過すに至った。近来はしばしば、家庭の不幸に遇い、心身共に銷磨《しょうま》して、成すべきことも成さず、尽すべきことも尽さなかった。今日、諸君のこの厚意に対して、心|窃《ひそか》に忸怩《じくじ》たらざるを得ない。幼時に読んだ英語読本の中に「墓場」と題する一文があり、何の墓を見ても、よき夫、よき妻、よき子と書いてある、悪しき人々は何処に葬られているのであろうかという如きことがあったと記憶する。諸君も屍に鞭《むちう》たないという寛大の心を以て、すべての私の過去を容《ゆる》してもらいたい。

 彼はこういうようなことを話して座に復した。集れる人々の中には、彼のつまらない生涯を臆面もなくくだくだと述べ立てたのに対して、嫌気を催したものもあったであろう、心窃に苦笑したものもあったかも知れない。しかし凹字形に並べられたテーブルに、彼を中心として暫く昔話が続けられた。その中、彼は明日遠くへ行かねばならぬというので、早く帰った。多くの人々は彼を玄関に見送った。彼は心地よげに街頭の闇の中に消え去った。(昭和三年十二月)



底本:「続思索と体験『続思索と体験』以後」岩波文庫、岩波書店

   1980(昭和55)年10月16日第1刷発行

底本の親本:「西田幾多郎全集第十二巻」岩波書店 

 1950(昭和25)年

初出:「思想 第八十三号」  

 1929(昭和4)年4月

2006年3月20日作成

青空文庫作成ファイル

このファイルは、インターネットの図書館、青空文庫(http://www.aozora.gr.jp/)で作られました。
入力、校正、制作にあたったのは、ボランティアの皆さんです。

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Posted by 超音波システム研究所 at 12:33Comments(0)随想

2016年09月24日

超音波実験写真

超音波の写真撮影(シャッタースピード 1/2000秒)

http://youtu.be/oi87OqheVeA

超音波の写真撮影(通常 シャッタースピード 1/1600秒)

http://youtu.be/4E_NFu_yJCs




























  


Posted by 超音波システム研究所 at 11:08Comments(0)超音波技術

2016年09月24日

<脱気・マイクロバブル発生液循環システム> No.2

超音波システム研究所は、
 目的に合わせた効果的な超音波制御を実現するために、
 <脱気・マイクロバブル発生液循環システム>を利用しています。




超音波液循環技術の説明

1)超音波専用水槽(オリジナル製造方法)を使用しています
2)水槽の設置は
  1:専用部材を使用
  2:固有振動と超音波周波数・出力の最適化を行っています
3)超音波振動子は専用部材を利用して設置しています
  (専用部材により、定在波、キャビテーション、音響流の
   利用状態を制限できます)
4)脱気・マイクロバブル発生装置を使用します
   (標準的な、溶存酸素濃度は5-6mg/l)
5)水槽と超音波振動子は表面改質を行っています

上記の設定とマイクロバブルの拡散性により
均一な洗浄液の状態が実現します

均一な液中を超音波が伝搬することで
安定した超音波の状態が発生します




この状態から
目的の超音波の効果(伝搬状態)を実現するために
液循環制御を行います
(水槽内全体に均一な音圧分布を実現して、
 超音波、脱気装置、液循環ポンプ、・・の運転制御がノウハウです)

目的の超音波状態は音圧測定解析で行います


ポイントは
適切な超音波(周波数・出力)と液循環のバランスです
液循環の適切な流量・流速と超音波キャビテーションの設定により
超音波による音響流・加速度効果の状態をコントロールします

脱気・マイクロバブルの効果で
均一に広がる超音波の伝搬状態を利用します

液循環により、以下の自動対応が実現しています

溶存気体は、水槽内に分布を発生させ
レンズ効果・・・の組み合わせにより、超音波が減衰します




もうひとつは
適切な液循環による効率の良い超音波照射時は、
大量の空気・・が水槽内に取り入れられても
大きな気泡となって、水槽の液面から出ていきます

しかし、超音波照射を行っていない状態で
オーバーフロー・・により
液面から空気を取り込み続けると、超音波は大きく減衰します。

この空気を入れる操作は必要です
多数の研究報告・・がありますが
液循環の無い水槽で、長時間超音波照射を行い続け
溶存気体の濃度が低下すると
音圧も低下して、キャビテーションの効果も小さくなります
(説明としては、キャビテーション核の必要性が空気を入れる理由です
 液面が脱脂油や洗剤の泡・・・で覆われた場合も空気が遮断され
 同様な現象になります)




さらに、
超音波照射により、脱気は行われ
溶存気体の濃度は低下して、分布が発生します
単純な液循環では、この濃度分布は解消できません

この濃度分布の解決がマイクロバブルの効果です

脱気・マイクロバブル発生液循環が有効な理由です




以下の動画は
複数の超音波と
複数のマイクロバブル発生液循環装置による
超音波のダイナミック制御を実現させています


https://youtu.be/_4RszRCpU88

https://youtu.be/_zvMqCa8wTI

https://youtu.be/r5gCyEtp1QE

https://youtu.be/y8ccTXJhAvw

https://youtu.be/hl1XGaP_jjE

https://youtu.be/bLS4ncbOgWM

https://youtu.be/-SiwslgL2g4




https://youtu.be/jQAc6j1vGOk

https://youtu.be/UvMlb6wxzas

https://youtu.be/W6lcI2T6mek

https://youtu.be/HeyqGSfvoBA

https://youtu.be/KsD3hYr-m68

https://youtu.be/LZY2gXPIiRE

https://youtu.be/uZiuum71pPk

https://youtu.be/kKXl9jt3SXc

https://youtu.be/x9xmRPYopC0






https://youtu.be/6ScLneXAlXY

https://youtu.be/Fe85NzP42AE

https://youtu.be/JQiSDqFHuCk

https://youtu.be/F6vMusrIhYc

https://youtu.be/S85RjXRcesI

https://youtu.be/mMolyo_9DH0

https://youtu.be/MZ08ZShQBgM


上記の技術により
目的の超音波利用に合わせた
水槽の構造設計や液循環位置(ポンプへの吸い込み口、吐出口)は
非常に重要ですが
目的・サイズ・洗浄液・・によりトレードオフの関係が発生する場合があり、
一般的な設定はありません
(具体的な数値は、コンサルティング対応しています)




適切な設定が実現すると
マイクロバブルは超音波作用によりナノバブルに分散します
ナノバブルによる超音波の安定性は、マイクロバブルに比べて大きく
制御がより簡単になります
(具体的な制御は、音圧測定・・・コンサルティング対応しています
 洗剤の使用や撹拌・・では、
 通常の洗浄とは反対の対応事例が多い傾向にあります)




超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271

現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323

超音波制御装置(制御BOX)
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906

シャノンのジャグリング定理を応用した
「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753




超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439

超音波による金属・樹脂の表面改質技術
http://aeropres.net/release/html/3242

超音波の「音響流」制御による「表面改質技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=2047

「超音波の非線形現象」を目的に合わせてコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2843




  


Posted by 超音波システム研究所 at 09:18Comments(0)超音波技術