| 【基礎編】 |
| 第1章 マイクロバブルの特性（柘植秀樹） 1 |
| 第2章 マイクロバブルの発生・分析 6 |
| 1. 総論（柘植秀樹） 6 |
| 1.1 液の流動を伴う場合 6 |
| 1.1.1 旋回液流式 6 |
| 1.1.2 スタティックミキサー式 7 |
| 1.1.3 エジェクター式 7 |
| 1.1.4 ベンチュリー式 7 |
| 1.1.5 加圧溶解式 7 |
| 1.2 液の流動を伴わない場合 8 |
| 1.2.1 細孔式 8 |
| 1.2.2 回転式 8 |
| 1.2.3 超音波式 8 |
| 1.2.4 蒸気凝縮式 8 |
| 1.2.5 電気分解式 8 |
| 1.3 マイクロバブルの大きさの測定法 9 |
| 1.3.1 可視化法 9 |
| 1.3.2 レーザー回折・散乱法 9 |
| 1.3.3 コールター・カウンター法（細孔電気抵抗法） 9 |
| 1.3.4 動的光散乱法 9 |
| 2. マイクロバブルとナノバブルの生成およびその存在（江口俊彦） 11 |
| 2.1 はじめに 11 |
| 2.2 加圧溶解方式によるMB，NBの生成 11 |
| 2.3 ナノバブルの生成 13 |
| 2.3.1 ナノバブルの寿命 13 |
| 2.3.2 ナノバブルの可能性 15 |
| 2.4 おわりに 16 |
| 3. 発生装置 18 |
| 3.1 渦流ターボミキサーを用いたマイクロバブルの生成と応用（武靖久） 18 |
| 3.1.1 はじめに 18 |
| 3.1.2 渦流ターボミキサー（KTM）とは？ 18 |
| 3.1.3 加圧溶解方式によるマイクロバブル製造方法 19 |
| 3.1.4 加圧溶解方式を用いたマイクロバブルの応用例 20 |
| 3.2 加圧溶解型高濃度マイクロバブル発生システムとその応用製品（髙橋孝輔） 22 |
| 3.2.1 はじめに 22 |
| 3.2.2 加圧溶解型マイクロバブル発生装置 22 |
| 3.2.3 加圧溶解型高濃度マイクロバブル発生装置の応用 24 |
| 3.2.4 おわりに 25 |
| 3.3 シャフト型二相流旋回方式マイクロバブル発生装置（高橋正光） 27 |
| 3.3.1 装置の概要 27 |
| 3.3.2 開発の経緯 27 |
| 3.3.3 シャフト型装置の特長 28 |
| 3.3.4 装置設計の留意点 28 |
| 3.3.5 適用実績 28 |
| 3.3.6 今後の開発展開について 29 |
| 3.4 二相流旋回方式マイクロバブル発生装置（松本修） 30 |
| 3.4.1 開発コンセプト 30 |
| 3.4.2 気泡の発生方式 30 |
| 3.4.3 構造上の特徴 30 |
| 3.4.4 発生装置の特徴 31 |
| 3.4.5 発生装置の外観形状・寸法 31 |
| 3.4.6 気泡発生装置の動作状況 32 |
| 3.4.7 用途事例 32 |
| 3.4.8 気泡発生装置の性能について 34 |
| 3.4.9 エビ養殖場におけるマイクロバブルの発生試験 34 |
| 3.5 YJ型マイクロバブル発生装置（山本孝） 35 |
| 3.5.1 開発の背景および経緯 35 |
| 3.5.2 YJシステムとは 36 |
| 3.5.3 YJシステムの構成 36 |
| 3.5.4 YJシステムの特徴 36 |
| 3.5.5 YJ システムの用途 37 |
| 3.5.6 採用事例 37 |
| 3.5.7 基礎データ 39 |
| 4. 計測・分析 40 |
| 4.1 マイクロバブルの合一・反発挙動シミュレーション（功刀資彰，米本幸弘） 40 |
| 4.1.1 はじめに 40 |
| 4.1.2 界面の電気的効果と物質移動 40 |
| 4.1.3 気泡の合一・反発挙動のモデリングとシミュレーション 42 |
| 4.2 マイクロバブルのゼータ電位による物性評価（吉田有香，河口紀仁，久保田伸彦） 45 |
| 4.2.1 はじめに 45 |
| 4.2.2 マイクロバブルの測定とゼータ電位の算出 45 |
| 4.2.3 おわりに 47 |
| 4.3 レーザ回折・散乱法（丸山充） 49 |
| 4.3.1 はじめに 49 |
| 4.3.2 測定原理および装置構成 49 |
| 4.3.3 測定例 50 |
| 4.3.4 測定上の留意点 52 |
| 4.3.5 今後の展望 53 |
| 4.4 電気的検知帯法（コールター・カウンター法）（楊逸明） 55 |
| 4.4.1 概要 55 |
| 4.4.2 原理 55 |
| 4.4.3 校正定数 56 |
| 4.4.4 校正粒子の選択 57 |
| 4.4.5 サンプル測定 57 |
| 4.4.6 測定結果の表示と統計解析 59 |
| 4.4.7 測定上の注意事項 60 |
| 4.4.8 おわりに 61 |
| 4.5 ナノバブルの粒子径，ゼータ電位測定（中嶋一博） 62 |
| 4.5.1 はじめに 62 |
| 4.5.2 粒子径測定 62 |
| 4.5.3 ゼータ電位測定 63 |
| 4.5.4 ナノバブル測定 65 |
| 4.6 NanoSightを用いたナノバブルの粒度分布測定と計数の可能性（山川啓介，入江文子） 67 |
| 4.6.1 はじめに 67 |
| 4.6.2 ナノサイトLMシリーズとは 68 |
| 4.6.3 測定原理・手法 68 |
| 4.6.4 ナノサイトLMシリーズを用いたナノバブル測定 69 |
| 4.6.5 おわりに 70 |
| 4.7 音響式気泡径分布計測装置（ABS）の原理と応用（大宅雄一郎） 71 |
| 4.7.1 はじめに 71 |
| 4.7.2 ABSの基本原理 71 |
| 4.7.3 ABSの応用例 : 小型回流水槽内の気泡径分布計測 73 |
| 4.7.4 まとめ 74 |
| 4.8 可視化画像流速計測システム（安木政史） 76 |
| 4.8.1 はじめに 76 |
| 4.8.2 PIV（Particle Image Velocimetry）の基本原理 76 |
| 4.8.3 PIVシステム 78 |
| 4.8.4 さまざまなPIVシステム 81 |
| 第3章 ソノケミストリー―超音波により発生する気泡と化学反応場の可視化―（香田忍） |
| 1. はじめに 83 |
| 2. 超音波キャビテーションの可視化 83 |
| 3. 超音波流動場 85 |
| 3.1 音響流 85 |
| 3.2 速度分布 86 |
| 4. 超音波流動場に対する撹拌効果 86 |
| 5. 超ソノケミカル効率に対する流動場の影響 88 |
| 6. おわりに 88 |
| 【応用編 : マイクロバブル】 |
| 第1章 環境分野 |
| 1. 水処理におけるマイクロバブルの応用（李攀，高橋正好） 90 |
| 1.1 はじめに 90 |
| 1.2 実験内容 90 |
| 1.2.1 マイクロバブルの圧壊によるフリーラジカル発生および銅の触媒効果 90 |
| 1.2.2 フェノールの分解実験 92 |
| 1.2.3 マイクロバブルの強制圧壊反応のメカニズム解析 93 |
| 1.3 まとめ 95 |
| 2. マイクロバブル曝気を用いた陸水域の水質浄化技術（道奥康治） 96 |
| 2.1 はじめに 96 |
| 2.2 ダム貯水池における富栄養化と水質対策 96 |
| 2.3 貯水池の深層曝気 97 |
| 2.4 廃棄物堆積層の浸出する汚濁水の浄化 99 |
| 2.4.1 背景と実験概要 99 |
| 2.4.2 室内実験による検討 99 |
| 2.4.3 実機貯留池での水質浄化実験 100 |
| 2.5 おわりに 102 |
| 3. マイクロバブル・オゾン工法による土壌・地下水の原位置浄化対策（日野成雄） 103 |
| 3.1 はじめに 103 |
| 3.2 マイクロバブル・オゾン工法について 103 |
| 3.2.1 オゾンによる汚染物質の分解反応 103 |
| 3.2.2 マイクロバブル・オゾン工法による汚染土壌・地下水の浄化方法 104 |
| 3.3 オゾン溶解水によるVOCsの分解性評価 105 |
| 3.3.1 はじめに 105 |
| 3.3.2 試験方法 105 |
| 3.3.3 試験結果および考察 106 |
| 3.4 オゾン浸透試験 106 |
| 3.4.1 はじめに 106 |
| 3.4.2 試験方法 107 |
| 3.4.3 試験結果と考察 107 |
| 3.5 まとめ 108 |
| 4. マイクロバブル水による地盤液状化対策（永尾浩一，末政直晃，明石達生） 110 |
| 4.1 概要 110 |
| 4.2 液状化対策事例（大型土槽実験） 111 |
| 4.2.1 実験概要 111 |
| 4.2.2 マイクロバブル水注入 112 |
| 4.2.3 加振実験 114 |
| 4.2.4 まとめ 114 |
| 第2章 産業分野 |
| 1. マイクロバブル洗浄技術（宮本誠） 116 |
| 1.1 はじめに 116 |
| 1.2 従来の洗浄方法の課題とマイクロバブル洗浄の狙い 118 |
| 1.3 環境にやさしい添加剤による高密度マイクロバブルの生成 119 |
| 1.4 マイクロバブルによる油汚れの除去原理 120 |
| 1.5 マイクロバブル洗浄システムとその特長 120 |
| 1.6 マイクロバブルの洗浄効果 121 |
| 1.7 実用化検証 122 |
| 1.8 おわりに 123 |
| 2. 微細気泡軽油の特性とディーゼル機関の燃費低減―エジェクタ式と加圧溶解式の比較―（中武靖仁，渡邉孝司，江口俊彦） 124 |
| 2.1 はじめに 124 |
| 2.2 微細気泡軽油の物理化学的特性 124 |
| 2.3 ディーゼル機関の燃費低減 128 |
| 2.4 まとめ 128 |
| 3. 音響キャビテーションバブルを用いたナノダイヤモンド微粒子の凝集抑制技術（竹内真一，内田武吉） 130 |
| 3.1 はじめに 130 |
| 3.2 超音波と音響キャビテーションおよびキャビテーションバブル 130 |
| 3.3 ナノダイヤモンド微粒子 131 |
| 3.4 超音波によるナノダイヤモンド微粒子の凝集抑制 133 |
| 3.4.1 超音波照射装置と水槽内の音場 133 |
| 3.4.2 ナノダイヤモンド微粒子の凝集抑制（解凝集と表面改質） 136 |
| 3.5 おわりに 137 |
| 第3章 工業分野 |
| 1. 総論（安田啓司，坂東芳行） 140 |
| 1.1 はじめに 140 |
| 1.2 工業分野へのマイクロバブルの応用 140 |
| 1.3 マイクロバブルを分散させたエアリフト気泡塔の開発 141 |
| 1.4 おわりに 143 |
| 2. ガス吸収操作および固液分離操作への応用（寺坂宏一） 145 |
| 2.1 はじめに 145 |
| 2.2 マイクロバブルのガス吸収装置への応用 145 |
| 2.2.1 総括物質移動容量係数による評価 145 |
| 2.2.2 ガスホールドアップの比較 146 |
| 2.2.3 ガス吸収性能の比較 146 |
| 2.2.4 所要動力に対する評価 146 |
| 2.3 マイクロバブルの固液分離装置への応用 147 |
| 2.4 おわりに 149 |
| 3. 微細な気-液界面に生じる濃度不均一場を用いた反応晶析技術の開発（尾上薫，松本真和） 151 |
| 3.1 はじめに 151 |
| 3.2 微細気泡が関与する異相界面反応に着目した新規反応場の体系 151 |
| 3.3 [1]の系に対する応用技術―CO2/NH3微細気泡を用いた炭酸カルシウムの多形制御― 152 |
| 3.3.1 気泡発生装置および操作条件 152 |
| 3.3.2 CO2/NH3微細気泡の供給において結晶多形に対する水溶液pHの依存性は 153 |
| 3.3.3 水溶液pHが一定下での気泡供給条件（平均気泡径，CO2/NH3モル比）の影響とは 154 |
| 3.4 [3]の系に対する応用技術―CO2/N2微細気泡を含むリチウム塩水溶液へのマイクロ波照射による炭酸リチウムナノ粒子の製造― 156 |
| 3.4.1 マイクロ波照射装置および操作条件は 156 |
| 3.4.2 ナノ粒子の製造に及ぼす微細気泡供給とマイクロ波照射の複合効果は 156 |
| 3.4.3 マイクロ波照射下でのナノ粒子生成に対する昇温速度と平均気泡径の影響とは 157 |
| 3.5 おわりに 158 |
| 4. マイクロバブルを用いた中空マイクロカプセル調製法（幕田寿典，大宮司啓文，竹村文男） 161 |
| 4.1 はじめに 161 |
| 4.2 In-situ重合法による中空マイクロカプセルの生成（メラミンホルムアルデヒド樹脂） 162 |
| 4.3 液中乾燥法による中空マイクロカプセルの生成（ポリ乳酸） 164 |
| 4.4 おわりに 167 |
| 第4章 食品分野（許晴怡，中村宣貴，椎名武夫） |
| 1. はじめに 168 |
| 2. MNBの作製条件と作製されるMNBの特性 168 |
| 2.1 製造方法のバブルの物性への影響 169 |
| 2.2 添加剤のMNBの作製および物性への影響 169 |
| 2.3 食品製造等におけるMNBの可能性 170 |
| 3. 食品関連分野におけるMNB利用技術の開発動向 171 |
| 3.1 溶存酸素濃度の管理 171 |
| 3.2 分離・分解 171 |
| 3.3 殺菌・洗浄 172 |
| 4. おわりに 173 |
| 第5章 農業・水産・畜産分野 |
| 1. オゾンマイクロバブルを用いた水耕培養液の殺菌および青果物の残留農薬除去（玉置雅彦） 175 |
| 1.1 はじめに 175 |
| 1.2 実験1 オゾンマイクロバブルを用いた水耕培養液の殺菌 176 |
| 1.2.1 水耕装置を用いた植物病原菌の殺菌 176 |
| 1.2.2 オゾンマイクロバブル発生回数がフザリウム菌の殺菌およびレタスの生育に及ぼす影響 176 |
| 1.2.3 オゾンマイクロバブルが水耕装置でのフザリウム菌の殺菌およびレタスの生育に及ぼす影響 177 |
| 1.3 実験2 オゾンマイクロバブルを用いた青果物の残留農薬除去 178 |
| 2. 水産分野へのマイクロバブルの応用（堤裕昭） 181 |
| 2.1 装置を使用する時間帯 181 |
| 2.2 装置の電源 181 |
| 2.3 マイクロバブル発生装置による溶存酸素濃度の制御能力 182 |
| 2.3.1 マイクロバブルを付加しなかった場合 183 |
| 2.3.2 マイクロバブルを暗条件時に付加した場合 185 |
| 2.4 マイクロバブル発生装置の利用にあたっての経済収支 185 |
| 3. 環境保全型農畜水産業へ―マイクロ・ナノバブル新技術を提案する―（梨子木久恒） 187 |
| 3.1 はじめに 187 |
| 3.2 弊社の技術と特徴 188 |
| 3.2.1 特徴 188 |
| 3.2.2 弊社の技術 188 |
| 3.3 農業用水の現状とナノバブル水 188 |
| 3.3.1 処理水の特長 188 |
| 3.3.2 作物の生育に及ぼすナノバブル水の影響解析 188 |
| 3.4 水産業の現状とコンソーシアムにおける実験 190 |
| 3.4.1 コンソーシアム（平成15年10月～平成20年3月） 190 |
| 3.4.2 実験生簀のマダイに起きた変化 190 |
| 3.5 畜産におけるマイクロナノバブルの活用 191 |
| 3.6 食料自給率を高める技術 192 |
| 3.7 ナノバブルDBON，多流量直結タイプ，その他の使用例 192 |
| 3.7.1 使用例 192 |
| 3.7.2 共同研究 192 |
| 3.8 今後の展望 193 |
| 3.8.1 農業生産 193 |
| 3.8.2 高品質，多収穫 193 |
| 3.8.3 畜産 193 |
| 3.8.4 水産 193 |
| 3.8.5 食品 194 |
| 3.8.6 環境 194 |
| 3.8.7 おわりに 194 |
| 第6章 医療分野 |
| 1. マイクロバブルの生理活性―その発現機序と医療への応用―（岡嶋研二，原田直明） 195 |
| 1.1 はじめに 195 |
| 1.2 インスリン様成長因子-Iとは 196 |
| 1.3 IGF-Iの産生制御機構 196 |
| 1.3.1 成長ホルモン 196 |
| 1.3.2 知覚神経 197 |
| 1.4 IGF-Iと温泉 201 |
| 1.5 MBによるIGF-I産生 201 |
| 1.6 MBの医療への応用 : どのような効果とメリットが期待できるか？ 202 |
| 1.7 おわりに 203 |
| 2. 医用超音波におけるマイクロバブル（梅村晋一郎） 206 |
| 2.1 医用超音波におけるマイクロバブルの特徴 206 |
| 2.2 マイクロバブルの超音波応答とその医療応用 207 |
| 2.3 マイクロバブルに内包される気体の影響 208 |
| 2.4 マイクロバブルの超音波応答の非線形性 209 |
| 2.5 反転パルス法による非線形成分の抽出 210 |
| 2.6 マイクロバブルによる超音波加熱の促進 211 |
| 2.7 むすび 212 |
| 3. マイクロバブルを使った造影超音波診断（森安史典） 213 |
| 3.1 はじめに 213 |
| 3.2 造影剤 213 |
| 3.2.1 超音波造影剤の種類 213 |
| 3.2.2 Sonazoidの薬理動態 215 |
| 3.2.3 Sonazoidの副作用 215 |
| 3.3 映像モード 216 |
| 3.3.1 原理 216 |
| 3.4 読影の実際 218 |
| 3.4.1 ダイナミックスタディー 218 |
| 3.4.2 Kupfferイメージ 218 |
| 3.4.3 肝腫瘍の鑑別診断 218 |
| 3.5 まとめ 220 |
| 第7章 流体力学分野―船の流体抵抗低減（児玉良明） |
| 1. はじめに 222 |
| 2. バブルによる摩擦抵抗低減効果のメカニズム 223 |
| 3. 摩擦抵抗低減効果の下流方向の持続性 225 |
| 4. 青雲丸を用いたバブル実船実験 226 |
| 5. セメント運搬船を用いたバブル実船実験 227 |
| 6. 実用化への道 228 |
| 【応用編 : ナノバブル】 |
| 第1章 ナノバブルとは（高橋正好） |
| 1. はじめに 230 |
| 2. ナノバブルの安定化メカニズム 232 |
| 3. ナノバブルの計測方法 232 |
| 3.1 動的光散乱光度計による測定 233 |
| 3.2 電子スピン共鳴法（ESR）による計測 234 |
| 4. おわりに 235 |
| 第2章 医療分野 |
| 1. ナノバブルウオーターの医療応用（眞野喜洋） 237 |
| 1.1 はじめに 237 |
| 1.2 ナノの有する強力な組織保存能 238 |
| 1.3 殺菌，修復，再生能 240 |
| 1.4 ナノによるhomeostasis 242 |
| 2. 酸素ナノバブルの抗炎症作用―培養血管内皮および平滑筋細胞における効果―（北條行弘） 246 |
| 2.1 はじめに 246 |
| 2.2 培養血管内皮細胞での実験 246 |
| 2.3 血管平滑筋の増殖作用に対する作用 248 |
| 2.4 今後の課題 250 |
| 3. オゾンナノバブル水の歯周治療への応用（荒川真一，和泉雄一，眞野喜洋） 252 |
| 3.1 はじめに 252 |
| 3.2 歯周炎とは 252 |
| 3.3 オゾンナノバブル水の歯周治療への応用 254 |
| 3.4 細菌学的考察 255 |
| 3.5 おわりに 256 |
図書
