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固気液界面(コンタクトライン)ダイナミクスの高精度測定

Research Project

Project/Area Number 16760169
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

小宮 敦樹  東北大学, 流体科学研究所, 助手 (60371142)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords位相シフト技術 / エリプソメトリ / コンタクトライン / 接触角動的プロファイル / 光学観察 / 接触角
Research Abstract

本年度は,研究代表者が有している位相シフト技術を本計測装置に組み込むことによって,コンタクトラインの高精度測定を行った。昨年度構築した二次元分布膜厚観察システムを用いて静的コンタクトラインの膜厚プロファイルを測定するとともに,液滴を移動させることによって生じる動的膜厚プロファイルの挙動観察も行った.研究代表者が属する若手研究会では,エタノールカーボン系のコンタクトライン数値シミュレーション結果(MDシミュレーション)をベースに議論が行われていることから,本年度の実験も観察資料をエタノールーカーボン系とし,カーボン蒸着反射基盤の作成を昨年度に引き続き行った.さらに付加試料として,動的プロファイルを観察しやすいシリコーンオイル-カーボン系での実験も行った.
エリプソメータを基礎とした光学系にレンズ系を付加することで,測定視野が250ミクロン四方となるように改良を施し,得られた画像を位相シフト画像に変換して観察を行った.以上の測定システムを用いて,上記二種類の試料のコンタクトラインプロファイルを高精度に測定し,マクロな視点における「接触角」では表せない固液界面の形状を評価した.特にコンタクトライン前縁の前進接触角動的プロファイルにおいては,ある接触角に達するまでコンタクトラインは維持され,その後進行を開始するといったプロファイルが定量的に観察された.これにより,静滴法等で得られるマクロな視点での接触角で評価する濡れ性とは異なる固液界面接触状態が存在することが実験的に明らかとなった.
なお,上記研究成果の一部である画像処理技術については,国内外の学術講演会にて研究発表を行っており,評価を得ている.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Dynamics of the Fluid in the Vicinity of the Solid-liquid-gas Boundary Line (‘Contact Line')2005

    • Author(s)
      I.Ueno, A.Komiya, T.Watanabe
    • Journal Title

      Extended Abstracts of the 6th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics

      Pages: 416-417

    • NAID

      10013791915

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 固気液界面(コンタクトライン)近傍の可視化 -ミクロな視点から観る固気液境界線-2005

    • Author(s)
      小宮敦樹, 上野一郎, 木村達人
    • Journal Title

      可視化情報学会誌 25・98

      Pages: 175-180

    • NAID

      10016586054

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of an Optical Visualization System for Small Transient Diffusion Fields2005

    • Author(s)
      A.Komiya, s.Maruyama
    • Journal Title

      5^<th> Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing (CD-ROM)

      Pages: 225-225

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 極小非定常拡散場の形成と高精度物質拡散係数の測定2004

    • Author(s)
      小宮敦樹, 円山重直, 森健太郎
    • Journal Title

      第25回日本熱物性シンポジウム講演論文集

      Pages: 342-344

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Visualization of Minimal Transient Diffusion Field and Measurement of Mass Diffusion Coefficients

    • Author(s)
      A.Komiya, S.Maruyama, K.Mori
    • Journal Title

      Extended Abstracts of the Sixth World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics (in press)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamics of the Fluid in the Vicinity of the Solid-Liquid-Gas Boundary Line ('Contact Line')

    • Author(s)
      I.Ueno, T.Watanabe, A.Komiya
    • Journal Title

      Extended Abstracts of the Sixth Worlds Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics (in press)

    • NAID

      10013791915

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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