超音波照射下のマイクロバブルの高速挙動を利用した洗浄法に関する基礎的検討

摘要

超音波照射下の空気のマイクロバブルの高遠挙動による洗浄効果に関する検討を行った．高速度カメラを用いて，20kHz，600Wの出力の超音波照射下での空気のマイクロバブルの試料表面での挙動を撮影した．マイクロバブルは単一の形状を維持したまま，試料表面を高速で移動しながら凝集することが明らかとなった．油性インク，カーボン汚れに対する洗浄実験を行い，超音波照射下のマイクロバブルの物理的挙動が洗浄効果につながることを明らかにした．超音波洗浄で見られたキャビテーションのスポットダメージは，マイクロバブルの共存時にはほとんど見られなかった．これはマイクロバブルが洗浄面を覆うため，ダメージの原因となるような洗浄面付近でのキャビテーションが発生しなかったためであると考えられる．これらの結果から，空気のマイクロバブルを利用した低周波（20kHz）での超音波マイクロバブル洗浄は，比較付着力の弱い汚れや洗浄面のスポット破壊を避けたい場合に適した洗浄方法であると考えられる．