固体内音波の音響ソリトン形成過程に関する研究

固体中声波孤子形成过程研究

• 批准号: 62550040
• 负责人: 中村 昭
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62550040/
• 关键词: ソリトン; 溶融水晶; 非線形伝搬; 非線形波形ひずみ; 速度分散

溶融水晶細線中において音波のソリトン化が見られることを計算機シミュレーションによって確認した. これは非線形伝搬に伴う波形の急峻化が速度分散によって元の波形に引き戻されるために生じる見掛け上の安定状態であることが分った. 換言すれば, 非線形波形歪と分散の効果が釣り合う領域でソリトンは安定する. この領域とは, 非線形の強い影響のもとに生成されたソリトンが, 媒質の線形吸収等のために振幅が減少し, 次第に分散効果との釣り合いを保てなくなる範囲と考えられる. 一方, このような釣り合いを実現得る速度分散についてはその特性が重要で, 従って本研究では2種類の逆の特性を示す場合について波形の安定化の条件を検討した. その第1は, 比較のために, パイプ中での伝搬に伴う速度分散で, 媒質は空気を用いた. この場合は伝搬に伴って音波自体が安定な波形で電搬入する領域は見当らず, 減衰が一意的に起るのみであった. 通常正弦波の線形伝搬の場合は, 媒質の吸収によって振幅が一方的に減衰するだけで, 音波自体の安定な領域は存在しない. 第2は, 溶融水晶細線中で, この場合は正弦波波形で安定な領域を見出した. しかし, 正弦波はソリトン方程式を満足せず, 従って非線形歪と分散の釣り合いの下で得られる波形の安定化は単に見掛け上のもので, まもなく崩壊する. しかし, 非線形の条件の下でのみ, 適当な速度分散との釣り合いで減衰も変化もしない波形が, ある伝搬区間で出現し得る可能性を見出した. この現象を検証するための実験は現在実施中である. 直径10ミクロン程度の極微細なファイバー中に大振幅超音波を発生させる技術の開発が必要である.

Melting crystal fine wire in the middle of the sound wave solution to see, and computer system to identify. This is a non-linear shift, a waveform shift, a velocity shift, a waveform shift, a steady state shift, and a velocity shift. In other words, non-linear waveform dispersion results in a combination of field stability. In this field, non-linear strong medium effects are generated, and linear medium absorption is reduced in amplitude. On the one hand, the velocity dispersion is important for the realization of this phenomenon. In this study, two kinds of inverse characteristics are shown, and the conditions for the stabilization of waveforms are discussed. The first is to compare the velocity dispersion of the medium with that of the air. In this case, the sound wave itself is stable, the waveform is electrically transferred into the field, and the attenuation is uniform. In the case of linear transmission of sine wave, the absorption of medium decreases in amplitude and the stable region of sound wave itself does not exist. Second, melt crystal fine line, this occasion is sine wave waveform is stable field is seen. The sine wave equation is fully developed, and the non-linear distortion and dispersion are obtained in the lower part of the wave form and the stabilization of the upper part of the wave form. Under the condition of non-linear shape, the appropriate speed dispersion, the combination, the attenuation, the waveform, the range, the possibility of occurrence, etc. This phenomenon is proved to be true. It is necessary to develop the technology for generating large amplitude ultrasonic waves in small particles with a diameter of 10 cm.

项目成果

中村昭, 中山一郎: 日本音響学会, 秋季研究発表会, 講演論文集. (1988)

Akira Nakamura、Ichiro Nakayama：日本声学学会，秋季研究报告，论文集（1988 年）。

中村昭: 日本学術振興会, 弾性波素子技術第150委員会, 第13回研究会資料. 81-86 (1987)

Akira Nakamura：日本学术振兴会第 150 届声波器件技术委员会，第 13 届材料研究组 81-86 (1987)。