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2012 Fiscal Year Research-status Report

光波マイクロホンを用いた放電音場の3次元スキャン

Research Project

Project/Area Number 24760319
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

光木 文秋  熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (00398257)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords光波マイクロホン / 沿面放電 / 放電音
Research Abstract

本研究は、沿面放電生成時に放出される音波を光波マイクロホンを用いてCTスキャンすることにより、電極上の任意の高さにおける放電音場の2次元分布を計測することを目的としている。H24年度ははじめに、通常の光波マイクロホンシステムによるCTスキャンを試みた。しかし、放電時に発生する電磁ノイズの影響を取り除くことが難しく、計測に支障をきたした。そこで、H24年度後期に、光ファイバーを用いた光波マイクロホンシステムの構築を行った。ファイバー系のシステムでは、各レンズ間の光路をファイバー内におさめることで、取り回しの自由度が高くなり、ノイズが入りにくくなることが期待される。なお、ファイバーにはシングルモードファイバーを用いた。このシステムでは、レーザ光の受光器の設置位置は任意であり、沿面放電電極や高電圧電源から遠ざけて設置することで電磁ノイズを大幅に取り除くことができた。また、音波入射位置以外は全てファイバーで覆われていることから、計測対象以外の音波の影響も皆無であった。通常のコンデンサマイクではマイクの位置を観測位置に近づける必要があるため、このようなノイズ対策は不可能である。よって、光を用いた音波検出は、放電音場のような音波と電磁ノイズが共存するような環境では非常に有効であることがわかった。
また、このファイバーシステムを並列に複数設置するための固定器具をセットアップした。音波入力位置両端のレンズの調整が非常に重要であることがわかったので、簡単に調整できるよう工夫を施した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

H24年度前期は、放電もしくは高電圧電源から発生するノイズの影響や発生源についての調査や対策に時間を消費してしまったがノイズに対する一定の理解を得ることができた。ファイバー系の光波マイクロホンシステムを1系統構築し、超音波振動子からの音波や沿面放電からの音波を計測することができた。また、ファイバー系の光波マイクロホンシステムを複数個並列に設置するための器具も準備した。ほぼ当初の計画書どおりに進捗している。

Strategy for Future Research Activity

現在まで、ファイバー系光波マイクロホンシステムを1系統作製している。今後は、これを複数系統準備し、沿面放電音波のCTスキャンを行う。
沿面放電電極にて、ガス種、放電電圧、プラズマ発光をパラメータとして変化させた場合の音場分布を比較し、音場分布が何によって影響を受けるのか調べる。また、理論計算により放電音圧も求める。2次元音場分布を計測する平面の電極表面からの高さを変えることで放電音場の3次元分布を作製する。また、その際、放電音の周波数成分ごとに分けて分布を作製する。電極近傍では、衝撃波が捉えられることがわかっており、その到達スピードからテイラーモデルを用いて衝撃波のエネルギーを見積もる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

ファイバー系光波マイクロホンシステムを1系統製作したが、2次元音場分布のためには、複数系統が必要となる。次年度は、約4系統を並列に並べたシステムを考えており、ファイバーシステムを4系統揃える予定である。ただし、受光器は1つとし、スィッチングデバイスにより、2次元音場分布を計測する予定である。
また、海外での研究発表を1件予定している。

  • Research Products

    (22 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Influence of layer thickness and growth temperature on in-field Jc in BaZrO3/YBa2Cu3Oy quasi-multilayered films2013

    • Author(s)
      T. Sueyoshi, M. Mori, K. Tsuchiya, K. Yonekura, T. Fujiyoshi, F. Mitsugi, T. Ikegami
    • Journal Title

      Physica C: Superconductivity and its Applications

      Volume: 484 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.physc.2012.03.060

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of Phenomena After Pulsed Laser Irradiation of Solid with Optical Wave Microphone2012

    • Author(s)
      Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Toshiyuki Nakamiya, and Yoshito Sonoda
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 51 Pages: 01AC10 1-5

    • DOI

      10.1143/JJAP.51.01AC10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical wave microphone measurement during laser ablation of Si2012

    • Author(s)
      Fumiaki Mitsugi, Ryota Ide, Tomoaki Ikegami, Toshiyuki Nakamiya, Yoshito Sonoda
    • Journal Title

      Thin Solid Films

      Volume: 521 Pages: 132-136

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2012.02.028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recent development of ozone treatment for agricultural soil sterilization and biomedical prevention2012

    • Author(s)
      Kenji EBIHARA, Henryka Danuta STRYCZEWSKA, Fumiaki MITSUGI, Tomoaki IKEGAMI, Takamasa SAKAI, Joanna PAWLAT, Shinriki TEII
    • Journal Title

      PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY

      Volume: 88(6) Pages: 92-94

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of optical wave microphone to gliding arc discharge2012

    • Author(s)
      Fumiaki MITSUGI, Tomoaki IKEGAMI, Shin-ichi AOQUI, Yui TASHIMA, Hiroharu KAWASAKI, Toshiyuki NAKAMIYA, Yoshito SONODA, Henryka STRYCZEWSKA
    • Journal Title

      PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY

      Volume: 88(6) Pages: 105-107

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural properties of metallic nanostructures prepared using organ-metal solutions2012

    • Author(s)
      Ohshima T., Kanazawa T., Aoqui S. -I., Kawasaki H., Mitsugi F., Uematsu T.
    • Journal Title

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      Volume: 12(11) Pages: 8770-8774

    • DOI

      10.1166/jnn.2012.6817

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Detection of electric discharge sound in atmospheric pressure plasma using optical wave microphone2012

    • Author(s)
      Toshiyuki Nakamiya, Yoichiro Iwasaki, Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Ryuichi Tsuda, Yoshito Sonoda
    • Organizer
      The 4th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
    • Year and Date
      2012-07-06
  • [Presentation] Two dimensional images of the multi electrodes gliding arc discharge

    • Author(s)
      Hiroharu Kawasaki, Shin-ich Aoqui, Fumiaki Mitsugi, Toshiyuki Kawasaki, Tamiko Ohshima, Yoshito Yagyu, Takeshi Ihara, Yoshiaki Suda
    • Organizer
      The 4th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • [Presentation] Optical wave microphone measurement for laser ablation of Copper in supercritical carbon dioxide

    • Author(s)
      Fumiki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Toshiyuki Nakamiya, Yoshito Sonoda
    • Organizer
      The 4th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • [Presentation] Simultaneous observation of time-resolved photographs and electric properties for gliding arc discharge plasma

    • Author(s)
      Yui, Tashima, Fumiki Mitsugi, Jin Furukawa, T. Ohshima, H. Kawasaki, T. Kawasaki, S. Aoqui
    • Organizer
      The 4th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • [Presentation] Development of a new discharge starting system in gliding arc discharge for bio-chemicals

    • Author(s)
      Shin-ichi Aoqui, Fumiaki Mitsugi, Tamiko Ohshima, Hiroharu Kawasaki, Toshiyuki Kawasaki, Jin Furukawa, Tetsuro Baba
    • Organizer
      The 4th International Conference on Microelectronics and Plasma Technology
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju Hotel, Jeju, Korea
  • [Presentation] STUDY OF HIGH-SPEED CAMERA MEASUREMENT OF 6 ELECTRODES TYPE GLIDING ARC SYSTEM AND A NEW PRE-IGNITION SYSTEM

    • Author(s)
      Shin-ichi Aoqui, Fumiaki Mitsugi, Tamiko Ohshima, Hiroharu Kawasaki, Toshiyuki Kawasaki
    • Organizer
      Internaional Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry HAKONE XIII
    • Place of Presentation
      House of Creative Work of the Association of Polish Journalists, Kazimierz Dolny, Poland
  • [Presentation] OZONE-MIST SPRAY STERILIZATION FOR PEST CONTROL IN AGRICULTURAL MANAGEMENT

    • Author(s)
      Kenji Ebihara, Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Norihiro Nakamura, Yukio Hashimoto, Yoshitaka Yamashita, Seiji Baba, Henryka D. Stryczewska, Joanna Pawlat, Shinriki Teii, Ta-Lun Sung
    • Organizer
      Internaional Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry HAKONE XIII
    • Place of Presentation
      House of Creative Work of the Association of Polish Journalists, Kazimierz Dolny, Poland
  • [Presentation] OBSERVATION OF DYNAMIC BEHAVIOR OF GLIDING ARC DISCHARGE

    • Author(s)
      Fumiaki Mitsugi, Jin Furukawa, Tamiko Ohshima, Hiroharu Kawasaki, Toshiyuki Kawasaki, Shin-ichi Aoqui, Henryka D. Stryczewska
    • Organizer
      Internaional Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry HAKONE XIII
    • Place of Presentation
      House of Creative Work of the Association of Polish Journalists, Kazimierz Dolny, Poland
  • [Presentation] A TOMOGRAPHIC VISUALIZATION OF ELECTRIC DISCHARGE SOUND FIELDS IN ATMOSPHEREIC PRESSURE PLASMA USING LASER DIFFRACTION

    • Author(s)
      T. Nakamiya, Y. Iwasaki, F. Mitsugi, T. Ikegami, R. Tsuda, Y. Sonoda
    • Organizer
      Internaional Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry HAKONE XIII
    • Place of Presentation
      House of Creative Work of the Association of Polish Journalists, Kazimierz Dolny, Poland
  • [Presentation] Measurements of atmospheric pressure non-equilibrium plasma using electrical discharge sound and application to ozone generation

    • Author(s)
      Toshiyuki Nakamiya, Yoichiro Iwasaki, Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Ryuichi Tsuda, Yoshito Sonoda
    • Organizer
      The 18th International conference on advanced oxidation technologies for treatment of water, air and soil
    • Place of Presentation
      Crowne Plaza Riverfront, Jacksonville, Florida, USA
    • Invited
  • [Presentation] 多電極型グライディングアーク放電における電源の重要性

    • Author(s)
      青木振一,光木文秋,大島多美子,川崎仁晴,川崎敏之,植薄亮佑,穴井秀
    • Organizer
      平成24年度電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      長崎大学
  • [Presentation] LIBSによる固体試料組成分析:発光スペクトルの測定

    • Author(s)
      原田昌治,堂園賢,宮本康平,田中大平,池上知顯,光木文秋
    • Organizer
      平成24年度電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      長崎大学
  • [Presentation] LIBSによる固体試料組成分析:発光スペクトルの分析

    • Author(s)
      田中大平,二宮就志,原田昌治,池上知顯,光木文秋
    • Organizer
      平成24年度電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      長崎大学
  • [Presentation] 元素分析のための誘導結合プラズマの発光分光測定

    • Author(s)
      田島由衣,甲斐康聖,池上知顯,光木文秋
    • Organizer
      平成24年度電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      長崎大学
  • [Presentation] Fabrication of Portable Ozone Mist System for Pest Control Application and Its Field Experiment

    • Author(s)
      Keisuke Takigawa, Kenji Ueno, Takuya Nagatomo, Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Kenji Ebihara, Norihito Nakamura, Yukio Hashimoto, Yoshitaka Yamashita
    • Organizer
      第30回プラズマプロセッシング研究会
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松
  • [Presentation] Pressure Dependence of Surface Discharge and Ozone Solubility of Portable Ozone Mist System for Pest Control Application

    • Author(s)
      Kenji Ueno, Keisuke Takigawa, Takuya Nagatomo, Fumiaki Mitsugi, Tomoaki Ikegami, Kenji Ebihara, Norihito Nakamura, Yukio Hashimoto, Yoshitaka Yamashita
    • Organizer
      第30回プラズマプロセッシング研究会
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松

URL: 

Published: 2014-07-24  

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