2013 Fiscal Year Annual Research Report
水中気泡生成技術を用いた３次元ディスプレイに関する研究
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24650056
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
中山 功一 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50418498)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 仁志 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90515660)
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| Keywords | 3次元ディスプレイ / レーザ / 気泡 |
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| Research Abstract |
圧力制御用のガラス製水槽を製作した．水槽の1面には円形の穴を2つあけ，ゴム栓を介して圧力制御装置と気圧計を取り付けた．水で満たした水槽内の圧力を，減圧木にて飽和水蒸気圧（沸騰が始まる圧力，例：40℃で約0.07気圧）になる直前まで下げ，YAGレーザ装置の出射ユニットからレーザ光をレンズで集光させた．集光位置には気泡が生成された．気泡が生成される位置は，出射ユニットを動かす事で制御した．出射ユニットを精密卓上型3軸ロボット（コムス社製：RAP3）に固定し，気泡を生成する位置をコンピュータで制御した． 生成した気泡を光速度カメラで撮影し，気泡の挙動を確認した．圧力だけでなく，レーザのパルス幅や出力を様々に変化させ，気泡を生成しやすい条件，および映像の投影に好ましい気泡が生成される条件を検討した．これらの結果から，おおむね20Jのエネルギを水に集光することで，水の場合は1mm，エタノールの場合は2mm程度の気泡が確実に生成できることが確認された．これら以外にも，気泡生成に適したレーザのパルス幅および波長／気泡を生成する3次元位置の制御方法／多数の気泡群（空気）に投影した映像の視認性／気泡サイズの制御／気泡の発生から消滅までの時間（動画表示の可能性），なども確認した．さらに，高出力のレーザ発信器（IPGレーザー社製SMファイバーレーザ，出力3kW）にて実験したところ，毎秒300個の気泡を生成できることが実験から確かめられた．
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