シンチレーション法におけるレーザ光パス可変システムの開発と都市熱環境評価への応用

Research Project

Project/Area Number	12750535
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Architectural environment/equipment
Research Institution	Niigata Institute of Technology
Principal Investigator	飯野秋成新潟工科大学, 工学部, 助教授 (80272706)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000) Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2000: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywords	シンチレーション法 / 顕熱フラックス / 多高度計測 / ゼロ面変位 / ミラー / クロストーク / レーザ光 / シンチロメータ / モニタリングシステム / Java言語 / Web / ネットワーク
Research Abstract	申請者らは、市街地からの顕熱フラツクスの直接測定の可能性を探り出す方法として、シンチレーション法に着目した。そして、顕熱フラックスを測定するときに問題になる地表面粗度を表すゼロ面変位を算出するために、まず多高度計測を実現させる方法を実現させる必要がある。市街地において多高度計測を実現させる計測システムを提案し、その可能性を考察することを目的とし、本年度は以下のような成果を得た。多高度計測を行う方法として、ミラーを利用して、レーザ光を3回反射させる方法を基本的なパターンとして提案し、ミラーは多層銀薄膜で入射角45°および90°で反射率がそれぞれ最大かつ偏光ずれのおきないミラーを用いた。この方法では、レーザ光のミラーへの入射角度によるクロストークは無視できないことから、フィールドにおいてレーザ光を3回反射させた計測を行い、入射角度の違いによる影響を評価した。その結果、入射角度がずれすぎるとクロストークが大きくなり、顕熱フラックスの計測結果に大きく影響が現れることを確認した。また、本実験においては鉛直方向のレーザ光のパスも無視できないことを示した。この知見をもとに、市街地での多高度計測を実現させる方法として、シンチロメータの送受信機を同一に縦に設置し、3回反射をベースにシンチロメータの微小な動作だけで多高度を作り出せる方法を提案し、この計測高度切り替えシステムを製作した。2高度で切り替えの検証を行った結果、1〜2秒で容易に繰り返し高度を切り替えることができ、レーザ光の軸ずれなどの問題も全くなく測定が行えることを示した。