1991 Fiscal Year Annual Research Report
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02650031
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| Research Institution | Kobe Design University |
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Principal Investigator |
村上 昭年 神戸芸術工科大学, 芸術工学部, 教授 (70037696)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永山 邦仁 九州大学, 工学部, 助教授 (20040446)
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| Keywords | サブミクロン粒子 / ホログラフィ計測 / 微粒子のホログラム / エアゾル |
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| Research Abstract |
本研究は、大気中に浮遊するサブミクロン粒子群の空間的分散状態を3次元画像として捉えることを目的とするが、粒径が光波長以下になると、光散乱断面積が小さく、粒子像やホログラム干渉縞を記録することは極めて困難となる。我々は、ルビ-・レ-ザをレンズで集光し、そのウエスト部で照射された試料微粒子群からの側方散乱情報光と同程度の強度の参照光を重畳させてホログラムを記録する方法を工夫した。さらに、この記録された干渉縞情報を画像解析あるいは光学的に再生することによって粒子の空間分布を再現することに成功した。
そこで、この新しい方法の信頼度を確認するために、粒径が揃った微粒子群で校正実験を行なった。先ず前年度の補助金で購入したサブミクロンエアロゾル発生器を用いてDOPの標準微粒子を生成し、その粒子のホログラムを撮影した。一方アンダ-センの大気サンプラ-を用いてそれら粒子径の分級計測を行った。その結果、この標準粒子は、個数割合で、0.7μm以下が98%で0.4μm以下が80%を占めていたことから、撮影された約20個の粒子の大きさは波長以下のオ-ダであることが確認された。またこの粒子群のホログラム再生から微粒子の3次元空間的位置の決定に成功し、妥当な分散状態であることも確認された。
もう一つの重要な粒子情報である大きさについては、このホログラムは点光散乱体のパタ-ンとして記録されているので、これだけからは粒径を推定できない。そこで、粒径によって散乱光と照射光の強度化が異なることに着目し、ホログラムパタ-ンのコンピュ-タ・シミュレ-ションを行った結果、ビシビリティが良好なホログラム記録を得るには、粒子の大きさに対して適当な強度化が存在することが分かった。
今後、照射光と参照光の強度比と、得られるホログラムのビシビリティを厳密に評価し、その解析から粒径を決定する方法を確立したい。
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