2010 Fiscal Year Annual Research Report
位相トモグラフィーによる屈折率分布の三次元非接触計測
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21560197
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
富岡 智 北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (40237110)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 修輔 北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (30333628)
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| Keywords | 応用光学 / 計測工学 / コンピュータトモグラフィー / 熱工学 / 屈折率 / 応用数学 / 位相 |
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| Research Abstract |
本研究では、三次元的な屈折率分布の計測法の開発を目的としており、その応用例として発熱体近傍の三次元的な温度分布の計測を検討している。この実現には、ホログラフィー干渉法により得られる干渉縞の二次元パターンを複数の方向から計測し、コンピュータトモグラフィーをにより再構成する方法を用いる。
本年度は、複数方向からの干渉縞画像を求め、その干渉縞パターンから発熱体による積分位相を読み取れるかとどうかを評価した。積分位相を読み取るためには、発熱体がない場合のバックグランド位相が、方向の変化とともに連続的に変化する必要があるが、実験の結果、当初予定の体系では、不連続に変化してしまうことが判明した。これについては、回転ステージの追加等による実験体系の再検討を行い、再評価した結果、現在は、連続的に変化することを確認できた。
また、昨年度開発した干渉画像から位相への変換のための位相アンラッピング法のさらなる高精度化に着手した。計算時間を要するものの、昨年度と比べ位相の誤差は十数%程度から1%程度に向上した。
さらに、三次元屈折率分布を複数方向の積分位相から求める逆問題アルゴリズムに着手した。積分位相のデータにはシミュレーションデータ(仮定した屈折率分布データを基に求めた測定されるべき位相データ)を用いた。逆問題により得られた結果と仮定した結果は、大域的な温度分布の場合と、局所的な温度分布の場合で精度が異っており、定量的な評価はできていない。
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