デバイス中を伝搬する超音波の可視化

超音波の進行速度は非常に速く、気中で340m/s、水中では1,500m/sにも及ぶと言われます。そのため通常のビデオカメラでは、連続的な画像を撮影することができません。本事例では、弊社取扱のハイスピードカメラPhantom TMX 7510モノクロ機を使用し、デバイス中を伝搬する超音波を40万fps、露光時間1μ秒にて撮影しました。超音波は非常に速く、カメラの露光時間を1μ秒まで短くしても画像がブレます。そこで可視化用レーザ光源Caviluxをシュリーレンの点光源として使用することで、現象がブレなく撮影できました。この時のCaviluxのパルス幅は20nsでした。

音波は空気や水など媒質の振動が伝搬する現象です。一般に周波数20kHz以下の音を人は感じることができます。周波数が20kHzより高い音を、超音波といいます。超音波を伝えるものを媒質といいます。超音波は、気中、液中だけでなく固体中でもよく伝わります。水中や金属などの固体中は電波や光が伝わりにくいため、よく伝わる超音波が求められるケースがあります。