ソース・シンク駆動による直線型フレキシブル波動フィーダ

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研究代表者は、進行波を発生させる波動面の一端を駆動するだけでなく、波動面を伝播してきた進行波による両端の振れの位相ずれに合わせて他端を振動させることで、能動的に進行波を吸収して反射波を抑える方式のリニアフィーダを試作した。1.開発した試作機:長さ60mmの鋼板を用いた波動面両端の駆動には、PZT圧電板を軟鋼片持ちはりに貼ったバイモルフ型の振動子を用いた。一端を励振させた時の両振動子の位相遅れの差だけ位相がずれるように、他端の励振電圧の位相を移相器で調節した。測定は、リターダで入力信号を一定時間遅らせてストロボスコープを発光させ、波動面の各点の複振幅と駆動周期の1/6毎の変位を読み取り顕微鏡で測定する一方、静電容量型変位計からの振動子の先端たわみ信号をA/D変換によりパーソナルコンピュータ(NEC,PC-9821Xa9)で取り込み、入力振幅と進行波発生条件との関係について調べた。2.進行波発生実験:複数幅分布は波動面のほぼ全域にわたってフラットな傾向を示しており、進行波発生の妨げとなる定在波が抑えられていることがわかった。また、観測された波動面上の節の位置の時間変化より、進行波の発生が確認できた。両振動子ともに、基本振動のf=2019Hzで、上述の測定よりφ=-129℃を与え、両端の先端複振幅が30μmになるように駆動した時、進行波の平均伝播速度は35.0m/s、平均波長は17.3mmとなった。3.搬送実験:2のとき、15×15mmで、暑さ0.05mm、重さ23mgのテフロンシートが、波動面上の40mm区間を移動するのに要する搬送時間から求めた平均速度として、搬送速度25.4mm/sを得た。搬送速度は波動面両端の振幅および位相ずれにより変化し、両端複振幅64μm、位相ずれ-112°のとき、最大搬送速度8cm/sを得た。