我々が考案した微粒子捕捉装置は、ランジュバン型超音波振動子と反射板の間に定在波音場を発生させて、定在波の音圧の低い節部に一定時間、微粒子を捕捉します。捕捉した微粒子に近赤外レーザを照射して、前方・側方の散乱光をフォトダイオードで同時受信・計測することで、捕捉微粒子の形状特性をその場観察・評価します。また、反射板を用いずに複数の音源を用いて、それぞれの信号の位相を制御して音圧の節と腹の位置が制御可能なデバイスも活用します（図1・図２）。

さらに、定在波の節部に捕捉する微粒子の新しい注入方法を提案します。大気中微粒子は浮遊状態であるため、定在波音場内へ直接に吸引導入が困難と思われます。そこで、微粒子を一旦、微小液滴内に閉じ込め、または微小シャボン膜に付着させて、金属製極細シリンダーを用いて定在波の音圧の節部に正確に注入・捕捉する技術を開発中です。種々の音響放射圧による定在波形状や捕捉状態はプローブマイクロホンやシュリーレン法を用いて見える化観察し、最適な定在波音場が実現できる音圧の配置を制御します。

本研究課題は、工学部電気電子システム工学科眞銅准教授と共同研究を行っています。