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公開番号2024064369
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172914
出願日2022-10-28
発明の名称超音波発生装置
出願人日本特殊陶業株式会社,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類H04R 1/34 20060101AFI20240507BHJP(電気通信技術)
要約【課題】超音波集束部及び導波路に伝送される超音波が貫通孔内を通る物体に漏れることを抑制する。
【解決手段】超音波発生装置10は、介在部(筒部材30)を備える。介在部(筒部材30)は、物体(液体90)と貫通孔(第1貫通孔20)を形成する内周面(第1内周面21)との間に介在する。介在部(筒部材30)の音響インピーダンスは、超音波集束部12、導波路13、及び物体(液体90)のいずれの音響インピーダンスよりも大きいか、又はいずれの音響インピーダンスよりも小さい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
超音波を発生する超音波発生源と、
前記超音波発生源から発生した前記超音波を集束する超音波集束部と、
前記超音波集束部によって集束された前記超音波を伝送する導波路と、を備え、
後端側から前記超音波発生源、前記超音波集束部、前記導波路の順に配置されてなり、
前記超音波集束部及び前記導波路は、前記超音波集束部及び前記導波路を前後方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔内を物体が通る超音波発生装置であって、
更に、前記物体と前記貫通孔を形成する内周面との間に介在する介在部を備え、
前記介在部の音響インピーダンスは、前記超音波集束部、前記導波路、及び前記物体のいずれの音響インピーダンスよりも大きいか、又はいずれの音響インピーダンスよりも小さい
超音波発生装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記超音波集束部は、前記超音波発生源で発生した前記超音波を反射させる第１反射面と、前記第１反射面で反射された前記超音波を反射させる第２反射面と、を有し、
前記第２反射面で反射した前記超音波が平面波として反射されて前記導波路に導入されるように前記第１反射面と前記第２反射面とが配置されてなる請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
前記介在部は、前記貫通孔の後端から前端まで連続して配置されている請求項１又は請求項２に記載の超音波発生装置。
【請求項４】
前記介在部は、前後方向に延びる筒状の筒部材であり、
前記筒部材は、前記物体を通す第２貫通孔を有する請求項１又は請求項２に記載の超音波発生装置。
【請求項５】
前記筒部材は、前記内周面のうち前記導波路に形成された部位に保持される請求項４に記載の超音波発生装置。
【請求項６】
前記物体は液体であり、
前記第２貫通孔を形成する第２内周面は、前記液体が流れる流路を構成する請求項４に記載の超音波発生装置。
【請求項７】
前記筒部材は、前記導波路及び前記超音波集束部の少なくとも一方に対して着脱可能である請求項４に記載の超音波発生装置。
【請求項８】
超音波を発生する超音波発生源と、
前記超音波発生源から発生した前記超音波を集束する超音波集束部と、
前記超音波集束部によって集束された前記超音波を伝送する導波路と、を備え、
後端側から前記超音波発生源、前記超音波集束部、前記導波路の順に配置されてなり、
前記超音波集束部及び前記導波路は、前記超音波集束部及び前記導波路を前後方向に貫通する貫通孔を有する超音波発生装置であって、
更に、前記貫通孔内に配置され、前後方向に延びる筒状の筒体を備え、
前記筒体の外周面と前記貫通孔を形成する内周面との間に空気層が形成された超音波発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波発生装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、圧電セラミックスの振動によって生成した平面波を超音波集束部によって集束し、細径の導波路へと伝搬させ、導波路の先端から出力させる技術が開示されている（ｐ７「２．提案構造」の図２（ａ）参照）。また、非特許文献１には、超音波集束部及び導波路に、超音波集束部及び導波路を貫通する貫通孔を形成した形態が開示されている（ｐ７「２．提案構造」の図２（ｂ）（ｃ）参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
山田恭平、陳康、入江喬介、飯島高志、三宅奏、森田剛、"二重反射面構造による円筒型導波路への強力超音波導入（チューブ型ＤＰＬＵＳ）"、信学技報ＩＥＩＣＥＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔＵＳ２０２１－９（２０２１－０６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１の技術において、貫通孔内に液体などの物体を通すことが考えられる。但し、この場合、上記物体が貫通孔の内周面と接することで、超音波集束部及び導波路に伝送される超音波が上記物体に漏れることを懸念される。
【０００５】
本発明は、超音波集束部及び導波路に伝送される超音波が貫通孔内を通る物体に漏れることを抑制することが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明の第１の超音波発生装置は、超音波を発生する超音波発生源と、上記超音波発生源から発生した超音波を集束する超音波集束部と、上記超音波集束部によって集束された超音波を伝送する導波路と、を備えている。上記超音波発生装置は、後端側から上記超音波発生源、上記超音波集束部、上記導波路の順に配置されてなる。上記超音波集束部及び上記導波路は、上記超音波集束部及び上記導波路を前後方向に貫通する貫通孔を有している。上記貫通孔内には、物体が通る。上記超音波発生装置は、上記物体と上記貫通孔を形成する内周面との間に介在する介在部を備えている。上記介在部の音響インピーダンスは、上記超音波集束部、上記導波路、及び上記物体のいずれの音響インピーダンスよりも大きいか、又はいずれの音響インピーダンスよりも小さい。
【０００７】
この構成によれば、超音波集束部及び導波路と貫通孔内を通る物体との間での超音波の伝播が介在部によって抑制されるため、超音波集束部及び導波路に伝送される超音波が貫通孔内を通る物体に漏れることを抑制することができる。
【０００８】
［２］上記超音波集束部は、上記超音波発生源で発生した上記超音波を反射させる第１反射面と、上記第１反射面で反射された上記超音波を反射させる第２反射面と、を有していてもよい。上記第２反射面で反射した上記超音波が平面波として反射されて上記導波路に導入されるように上記第１反射面と上記第２反射面とが配置されていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、超音波発生源から発生した超音波を、減衰を抑制しつつ集束させ、平面波として導波路に導入させることができる。このような構成において、超音波集束部及び導波路に伝送される超音波が貫通孔内を通る物体に漏れることを抑制することができる。
【００１０】
［３］上記介在部は、上記貫通孔の後端から前端まで連続して配置されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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