2020 Fiscal Year Research-status Report
Generation of ultrasound utilizing evanescent light
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20K04291
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
松谷 巌 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (00514465)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 正樹 東京電機大学, 理工学部, 教授 (80259837)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | エバネッセント光 / 衝撃波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、エバネッセント光によって、水中に衝撃波が発生していることを観察し、その詳細を理解する。ハーフボールレンズ上面に液体を配置し、斜め下方向からパルスレーザを照射し、ハーフボールレンズ上面で全反射させる。この構成によって発生するエバネッセント光によって水中の極浅い領域（数 100 nm）が加熱されることで、局所的に発光および沸騰することを確認した。エネルギ密度がある一定以上に達すると、ハーフボールレンズが破損することが予想される。この実験の前段階として、新規導入したパルスレーザの出力強度を精密に調整した。ハーフボールレンズが破損しないレーザエネルギ密度を求めるため、Nd:YAGレーザ（波長1064 nm、パルス幅7 ns）を使用し、２つのミラーでレーザの高さを変更し、焦点距離200 mmのレンズでレーザ光を集光する。Nd:YAGレーザ、反射鏡、凸レンズ、ディフューザーをこの順に配置し、ディフューザーの前に置いた感光紙に対してレーザ光を照射する。レーザビームの高さ調整は反射鏡によって行い、焦点距離の調整は XY ステージに取り付けられた凸レンズ によって行う。そして、レーザ顕微鏡を用いて、感光紙上におけるレーザ光の照射跡の径を測定し、パルスレーザのエネルギ密度を予め見積もった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
コロナウイルスの環境下で大学の方針として一時期実験が全くできなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハーフボールレンズ上面に水滴配置し、斜め下方向からレーザを照射し、ハーフボールレンズ上面で全反射させる。この構成によって発生するエバネッセント光によって水中の極浅い領域（数 100 nm ）が加熱されることで、局所的に発光および沸騰することを確認する。ここで衝撃波が発生していることが予想されるが、シュリーレン法やシャドウグラフ法によって衝撃波の発生を解明する。エネルギ密度がある一定以上に達すると、ハーフボールレンズが破損することが予想されるが、パルスレーザの出力強度を精密に調整することで光学系の破損を回避するノウハウを構築する。
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