1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11450110
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
斉藤 保典 信州大学, 工学部, 助教授 (40135166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石澤 広明 社団法人長野県農村工業研究所, 主任研究員
野村 彰夫 信州大学, 工学部, 教授 (00115362)
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| Keywords | 植生 / 樹木 / 蛍光 / ライダー / リモートセンシング |
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| Research Abstract |
平成11年度はシステム設計のための予備(室内および屋外)実験とその結果を踏まえた設計および装置の製作を行った。
1)予備実験:屋外実験の対象となる付近に自生する樹木葉(アオギリ、プラタナス、クヌギ等)のレーザ誘起蛍光スペクトルの計測により、クロロフィル起源である685nmと740nmの蛍光波長を確認した。またクロロフィル誘起のためのレーザ波長は355nmよりも532nmの方が有効であることが判明した。計測時間を10ns程度の短時間ゲート動作とすることで、背景光の強い日中においても微弱な蛍光を検出可能であることが確かめられた。銀杏の樹木を対象とした実験では、約60m離れた距離からのレーザ誘起蛍光画像の取得が可能であった。
2)システム設計:予備実験の結果を踏まえ、クロロフィルを効果的に誘起できること、屋外実験であることを考慮してNd:YAGレーザの第2高調波(532nm)を用いる。蛍光スペクトル以外に蛍光寿命の測定も可能にするため50ピコ秒程度の短パルスレーザを使用する。短パルス動作は背景光除去にも有効である。検出系には相関法などを使用せずに数百ピコ秒の直接計測が可能なシステムとする。
3)システム製作:ライダー送信系には波長532nm、エネルギー12mJ、パルス幅30ps、繰り返し20HzのNd:YAGレーザを、受信系には直径400mm、焦点距離400mmのフレネルレンズ製望遠鏡を、検出系には7nsのゲート機能付き高速立ち上がり(185ps)光電子増倍管を、信号処理には10Gsサンプリングオシロスコープを、それぞれ使用して蛍光ライダー装置を製作した。
蛍光ライダー装置の特性評価のための室内実験を継続中であるが、概ね設計通りの性能を得ている。さらに詳細な実験結果をもとに改良を加え、屋外動作に耐えられる装置を目指す。
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[Publications] Y. Saito, R. Saito, T. D. Kawahara, A. Nomura, S. Takeda: "Development and performance characteristics of laser-induced fluorescence imaging lidar for forestry applications"Forest Ecology and Management. Vol.28, Issue 1-2. 129-137 (2000)
