大気中における超音波マニピュレーション

摘要

超音波の音響放射圧を用いて，大気中の微小物体を非接触で捕捉し操作することが可能である。ボルト締めランジュバン型超音波振動子と反射板を平行に設置して定在波音場を形成した場合，半波長間隔で形成される音圧の節に，固体粒子は捕捉される。また，2音源を用いて音軸を交差させて定在波音場を形成した場合，音源間の位相を制御することで，音圧の節の位置を移動させ，捕捉物体を操作することが可能である。さて，多数の小型超音波振動子を凹面形状に配置して超音波を放射した場合，幾何学的な焦点位置に高音圧の音場を形成できる。この超音波を用いても物体を捕捉することが可能であり，音場を制御することで，捕捉物体の操作が可能となる。