1993 Fiscal Year Annual Research Report
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04650147
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
新美 智秀 名古屋大学, 工学部, 助教授 (70164522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 哲夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (00023028)
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| Keywords | LIUVF / 酸素 / 温度計測 / 二次元計測 / 可視化画像 / 希薄気体流 / レーザシート / 画像処理 |
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| Research Abstract |
本年度までに,ArFエキシマレーザー(波長193nm)と超高感度CCDカメラの組み合わせにより,酸素のPLIFによる常温以下の希薄気体流の可視化が可能であることを明らかにした.
ArFエキシマレーザーは酸素のSchumann-Runge吸収線(X→B)に対応し,このレーザー光により220nm〜400nmの範囲のけい光を発する.ただし,常温以下では,ArFエキシマレーザー光を酸素が吸収しにくく非常に微弱なけい光強度しか得られず,常温以下では酸素のけい光を可視化に利用するには困難であるとされてきた.そのため,実験装置やレーザー入射窓から散乱されるレーザー光の除去,レーザー光路をアルゴンで満たしレーザー光の減衰を防止,イメージインテンシファイアのゲインを低く抑えて雑音を低減化,CCDカメラの露光時間を長くする等の工夫を行った.本研究では酸素の超音速自由噴流にこの方法を適用し,酸素のけい光による常温以下の超音速自由噴流の構造,特に衝撃波系の可視化を可能にし,本可視化手法の有効性を明らかにした.また,超音速自由噴流中心軸上のけい光強度分布から酸素が発するけい光が衝突失活の影響を受けず,けい光寿命が前期解離失活に律速されることも明らかにした.この性質は,従来のレーザー誘起けい光による物理計測において問題であった衝突失活の見積が不必要であることを意味し,酸素のレーザー誘起けい光による物理量の高精度な非接触・多点同時計測の可能性が示された.本研究では,物理量計測の一例として酸素のけい光強度を用いた密度計測を行い,けい光強度の密度依存性が理論と実験で一致することを明らかにした.
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[Publications] 新美智秀: "PLIF法による対向する超音速自由噴流の衝撃波構造の解析" 衝撃波シンポジウム講演論文集. 617-622 (1992)
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[Publications] TOMOHIDE NIIMI: "Temperature Imaging of Rarefied Gas Flow using PLIF" Seminar on Optical Method and Date Processing in Heat and Fluid Flow,I Mech E. 201-204 (1992)
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[Publications] 藤本哲夫: "CARSによる温度・数密度計測(プラズマジェットへの応用)" 日本機械学会論文集. B58-549. 1459-1466 (1992)
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[Publications] 藤本哲夫: "CARSによる希薄気体流の温度計測" 流体熱工学研究. 27-1. 11-18 (1992)
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[Publications] 藤本哲夫: "低圧力化におけるCARSシミュレーション" 日本機械学会論文集. B59-557. 270-275 (1993)
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[Publications] 新美智秀: "PLIFによる希薄気体流の可視化と計測" 名古屋レーザ・ニュース(中部レーザ応用技術研究会). 8. 2-4 (1993)
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[Publications] 新美智秀: "I_2-PLIFによる希薄気体流の二次元温度場の可視化(最適な吸収線の選択)" 可視化情報. 13-Suppl.39-42 (1993)
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[Publications] 新美智秀: "平行な複数の超音速自由噴流が干渉した流れ場の構造" 可視化情報. 13-Suppl.43-46 (1993)
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[Publications] 新美智秀: "複数の平行超音速自由噴流が干渉した流れ場の解析" 日本機械学会論文集. B59-567. 3325-3330 (1993)
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[Publications] 新美智秀: "純回転CARSによる気体の温度計測" 流体熱工学研究. 28-2. 43-51 (1993)
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[Publications] 新美智秀: "分子線と表面の相互作用に関する研究(表面モデルの提案とシミュレーション)" 日本機械学会論文集. B60-569. 1-8 (1994)
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[Publications] 石田敏彦: "O_2-PLIFによる希薄気体流の可視化" 日本機械学会東海支部第43期総会講演会講演論文集. No.943-1. 70-72 (1994)
