Study on the new ultrafine bubble measurement using sonoluminescence

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流体工学分野の混相流を筆頭に、多くの学術分野や産業分野においてファインバブル（微細気泡）研究が進んでいる。しかしながら、ファインバブルの内、特に1μm未満で定義されるウルトラファインバブル（ナノバブル）については、その微小性から評価が困難であり、粒度分布測定から得られるデータをそのままウルトラファインバブルとすることは不純物の混在（コンタミネーション）も検討されることから難しい。本研究の目的は不純物混在下においてもウルトラファインバブルを定性的・定量的に評価できる計測法の確立を目指して、超音波照射によって生じるソノルミネッセンス（発光現象）を用いた新たな計測法について研究をおこなう。研究概要としては、【① 純水中でのウルトラファインバブルの評価（1年目）】、【② 不純物の影響（2年目）】、【③ 不純物が混在したウルトラファインバブルの評価（3年目）】、および【④ ウルトラファインバブルの消泡の検討（1～2年目）】とした。申請時の最終計画年度までに①～④を実施したが、開催予定であった国際会議がコロナ禍の影響で延期になったため延長した。本年度の実績としては全体をより発展させた一般的仕様への拡張を目指して内包気体を空気とした系での検討をおこなった。これまでの検討ではソノルミネッセンス挙動が強く現れるアルゴンガスを用いたが、一般的には空気を用いてウルトラファインバブルを作製することが多い。このアルゴンガスは空気にも1％程度含まれており、空気の場合でのデータ取りをおこない、最適な超音波の周波数帯などを調査した。また、これまでの成果を国内学会で発表した。