| Research Abstract |
マイクロバブル混相流技術に新たな展開を拓くために,研究代表者がこれまでに研究開発してきたマイクロ光ファイバープローブに,新たに電気信号伝播と物質輸送機能を付与することにより,多機能化(光,電気,物質の3要素によるマルチ機能)して,以下を実施する.
1.光信号(相変化による界面反射特性)と電気信号(電気伝導度)とを同時利用して,マイクロバブルや液滴の物理的特性:径,速度,界面電位,動的表面張力等を高精度に同時計測するシステムを確立する.
2.上記計測後直ちに,本マルチプローブを用いてマイクロバブルや液滴に物質を注入することによりその物理的特性(表面張力,光感応性)や化学的特性(表面電位,反応性)を改質,改変,制御する手法を確立する.
3.フェムト秒レーザーと上記注入物質の融合作用により,マイクロバブルや液滴に今までにない新たな機能を選択的に発現させる手法を開発する.
4.機能発現に伴うマイクロバブル・液滴の動力学的特性の変化,周囲相との動力学的干渉性の変化を解明し,素材製造用の動力学データを取得する.
平成17年度には,以下を実施した.
1.光電マルチマイクロプローブ
単一プローブにより径,重心速度,界面速度,表面張力,界面電位を同時計測する光電マルチマイクロプローブの基礎技術を確立した.
2.単一プローブによる径・速度の同時計測
充填する液体の屈折率により切断角度を変化させ,端面における反射光量を変えることができる.この性質を利用して,単一プローブで界面移動速度を計測した.
3.マイクロレベルの動的表面張力同時計測
マルチ機能光ファイバープローブでは,プローブが気泡に接触した際の電気信号は,光信号より速く検知される.この時,気泡界面の変形はない.電気信号検知と光信号検知との遅れ時間からマイクロレベルで動的界面張力を計測する手法を開発した.また気泡の表面電位を電気信号から計測する手法を開発した.
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