2012 Fiscal Year Research-status Report
イオン群気流の時空間微細構造解明に特化したハイブリッド熱流動イメージング法の開発
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24656144
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
佐藤 洋平 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00344127)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 非線形ラマン散乱 / 気流熱流動非侵襲センシング / 自発ラマン散乱 / CARS / ラマンイメージング / 熱流動多変量分布 / 校正曲線 / マイナスイオン群 |
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| Research Abstract |
気流中マイナスイオン群の時空間微細構造解明を目的として、自発ラマンイメージング法と非線形ラマンイメージング法を併用したハイブリッド・イメージング法の開発を、３ヶ年に渡り行う。イオン群気流の速度、濃度および温度の二次元時系列分布センシングにより、帯電したマイクロチャネル壁面近傍のイオン群挙動を熱流体力学的観点から解明を最終目標とした、本年度の研究成果を下記に述べる。
①コヒーレント・アンチストークスラマン散乱（CARS）光によるチャネル内ガス流非侵襲センシング法の開発
フェムト秒レーザおよび光パラメトリック発振器を用いて、ホウケイ酸ガラスチャネル内を流れる二酸化炭素および窒素からのCARS光をセンシング可能とするシステムの開発を行った。窒素からのCARS光強度は二酸化炭素のよりも小さいことが実験的に明らかとなったため、窒素からの散乱光を非共鳴バックグラウンドノイズとして扱うことにより、参照散乱光強度からの相対変化のみを考慮することにより、励起光強度の揺らぎの影響の低減に成功した。
②コヒーレント・アンチストークスラマン散乱（CARS）光によるマイナスイオン群気流非侵襲ンシング法の開発
倒立顕微鏡ステージに組み込み可能な気流用チャンバーを開発し、イオン化した二酸化炭素を流し、上記のセンシング・システムを用いて、気流供給圧力とCARS光強度との関係を実験的に明らかにした。供給圧力、即ち、マイナスイオン群濃度が増加するに従い、CARS光強度が増加しているこが判った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コヒーレント・アンチストークスラマン散乱の特徴に特化した気流熱流動センシング法の提案を行い、完全非侵襲センシングに成功し、マイナスイオン群濃度とCARS光強度の相関関係を定量的に明らかにしたことにより、進捗状況は概ね良好である。
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| Strategy for Future Research Activity |
励起光の揺らぎ等の散乱光強度への影響を除去するため、顕微鏡およびイメージインテンシファィア付CMOSカメラから構成されるシステムを２セット構築し、参照散乱光強度との相対強度を求めるセンシング・システムの開発を行う。イオン群気流の速度、濃度および温度の二次元時系列分布センシングにより、帯電したマイクロチャネル壁面近傍のイオン群挙動を熱流体力学的観点から解明し、無次元数等を用いてチャネル壁面帯電中和現象の定式化を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし。
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Research Products
(3 results)
