2014 Fiscal Year Annual Research Report
プローブ内の移動機構を不要とする高信頼走査型レーザドップラー速度計の開発
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24760317
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
丸 浩一 香川大学, 工学部, 准教授 (00530164)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 計測工学 / 計測機器 / 速度計測 / レーザドップラー速度計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高信頼かつ小型な走査型LDVを実用化するための技術開発として，平成25年度に引き続き，(2)2軸走査型LDVの開発，(3)ミニチュアプローブ開発，(4)集積化走査型LDVの基礎検討を実施した．
(2)では，平成25年度に開発した深さ方向と横方向の2次元的な速度分布計測を可能とする走査型LDVについて，周波数シフトのバリエーションを増やすことで，周波数シフタと信号発生器のリソースを抑えながら測定点数を増加する方法を検討した．まず，周波数シフタを直列に接続する方法を検討した．実験の結果，4種類の変調周波数で測定点数を8点に増加可能となり，信号発生器数のリソース低減が可能となった．次に，一方のビームアレイのみでなく，もう一方のビームアレイを構成する一部のビームも周波数シフトすることによりプッシュプル動作させる方法を検討した．実験の結果，9個の周波数シフタを用いることで測定点数を16点に増加可能となり，信号発生器と周波数シフタのリソースを抑えながら測定点数の増加が可能となった．
(3)では，高機能な小型プローブ開発として，2次元的な速度分布計測を可能とする走査型LDVの小型プローブを開発した．入射光学系に小型レンズを利用し，レンズの組み合わせを最適化することでプローブの小型化を試みた．フットプリント寸法8cm×8cmと小型化したプローブの実装を行い，実験の結果，2次元的な速度分布計測が可能であることを実証した．
(4)では，集積化LDVに必要となる空間結合系の設計として，導波路レンズとシリンドリカルレンズを組み合わせた構造のシミュレーションを行った．その結果，ビーム交差部において定在波を伴った測定体積の生成を確認し，速度計測が可能であることを確認した．また，回折格子を導波路型グレーティングに置き換えた構造のシミュレーションを行い，波長変化によりビーム走査可能であることを確認した．
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