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半導体レ-ザ高速帰引法による微量大気ガス濃度測定法

研究課題

研究課題/領域番号 01850091
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関岡山大学

研究代表者

古賀 隆治  岡山大学, 工学部, 教授 (20027147)

研究分担者 和田 修己  岡山大学, 工学部, 講師 (10210973)
佐野 博也  福山大学, 工学部, 教授 (10033143)
小坂 恵  岡山大学, 工学部, 教務員 (00170233)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
1991年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1990年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1989年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
キーワード大気 / メタンガス / 濃度 / 実時間 / 非接触 / 長光路 / シンチレ-ション / 半導体レ-ザ / 鉛塩半導体レ-ザ
研究概要

本研究の目的は、大気中メタンガスの空間平均濃度を数秒間程度の時間分解能で、実時間、非接触、その場測定できる実用装置を開発することである。最終年度の平成3年度は、設計・製作を完了した装置について、野外での計測実験を行い、運用方法の開発を行うことを主とした研究を行った。
[屋外測定のための計測装置の完成]
前年度(平成2年度)に試作を行った装置は小型軽量化を目指し、高い精度が要求される光学ヘッドを極力小型・軽量化することを考えた設計を行った。しかし野外運用試験の結果、直射日光や大気温の突然の変化によって半導体レ-ザの温度がシステムとしての許容限界である10mKを越えて変動し、その結果測定精度が上がらないという不測の事態に陥った。このシステムは、赤外検出器を1つだけしか用いないものであったが、この欠陥を救うために赤外検出器をもう1つ追加し、複光束方式に変更した。この方式は従来から報告者らのグル-プで研究を行い、実績を積んだものである。ただ、先の単光束方式に比べ光学部の形状、寸法、重量が大きくなる欠点を有する。屋外に持しての試験の結果、安定性は十分であった。
[水田における実地試験]
稲から放出されるメタンガスの濃度が最も多いとされる6月末から7月初、9月初および比較対象として稲の全く生育しない3月に、水田にて計測を行った。この年の梅雨は例年になく荒々しい天候が繰り返され、6月〜7月に予定された4回の野外計測のうち2回は20m/sを越える突風瞬間的なシャワ-に襲われ、計測は全く不可能であった。しかし、機器装置は全く損傷を受けず、期待以上の耐候性を発揮した。それ以外の計測では、高い時間分解能により水田におけるメタンガス濃度の日変化、特に太陽直射による地温上昇とそれにつれての濃度の追従など、従来は不明であった事実が見出された。

報告書

(4件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Ryuji Koga: "A Quick Spectrophotometry of Atmopheric Gas Density with Tunable Diode Lasers and Digital Signal Processing" The 1st China-Japan Int.Symp.on Instrumentation,Measurement and Automatic Control,November 1989. 96-103 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moncef Bouzidi: "Spectrometric Measurement of Atmospheric CH_4 with a Tunable Pb-Salt Diode Laser Relevant to the Prediction of Global" INSTRUCTION AUX AUTEURS DES COMMUNICATIONS AUX JOURNEES TUNISIENNES D'ELECTROTECHNIQUE ET D'AUTOMATIQUE,December 1989. (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moncef Bouzidi: "Second Harmonic Detection of Atmospheric Trace Gases with a Train-Pulse Driven Lead-Salt Tunable Diode Laser for an Operation at Peltier" Memoirs of the Faculty of Engineering,Okayama University. 25. 37-50 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moncef Bouzidi: "Application of the Adjoint Spectrum to the Frequency Tracking in Spectrometry with Tunable Diode Lasers" Memoirs of the Faculty of Engineering,Okayama University. 26. 43-49 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuji Koga: "Tunable Diode eSpectrometry of Atmospheric Methane Density with a Long and Open Optical Path for in situ and Real-Time Measurements under Turbulent" Proceeding of the First Asia/Pacific Inernational Symposium on Instrumentation,Measurement and Automatic Control,Shanghai China,August 1991. 55-60 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moncef Bouzidi: "Adjoint spectrum I;an algorithm to extract target spectra under spectral interferences for use in on-line spectrometry" Japan.J.Appl.Phys.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki Kagawa: "Suppression of etalon fringe in an absorption spectrometry with infrared tunable diode laser" Japan.J.Appl.Phys.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuji Koga, Bouzidi Moncef, Xu hai, Osami Wada and Hiroya Sano: "A Quick Spectrophotometry of Atmospheric Gas Density with Tunable Diode Lasers and Digital Signal Processing" The 1st China - Japan Int. Symp. on Instrumentation, Measurement and Automatic Control. November. (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bouzidi Moncef, Ryuji Koga, Osami Wada and Hiroya Sano: "Spectrometric Measurement of Atmospheric CH_4 with a Tunable Pb-Salt Diode Laser Relevant to the Prediction of Global Temperature Rise" Instruction Aux Auteurs Des Communications Aux Journies Tunisiennes D'Electrotechnique et D' Automatique (J. T. E. A). December. (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moncef Bouzidi, Ryuji Koga, Osami Wada, Naoki Kagawa, Xu Hai, Megumi Kosaka and Hiroya Sano: "Second Harmonic Detection of Atmospheric Trace Gases with a Train - Pulse Driven Lead - Salt Tunable Diode Laser for an Operation at Peltier Cooling Temperature" Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 25, No. 1, November. (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moncef Bouzidi, Ryuji Koga, Osami Wada, Naoki Kagawa, Xu Hai, Megumi Kosaka and Hiroya Sano: "Application of the Adjoint Spectrum to the Frequency Tracking in Spectrometry with Tunable Diode Lasers" Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University. 26, No. 1, November. (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryuji Koga, Naoki Kagawa, Moncef Bouzidi, Xu Hai, Osami Wada and Hiroya Sano: "Tunable diode spectrometry of atmospheric methane density with a long and open optical path for in situ and real - time measurements under turbulent conditions" Proceeding of the First Asia / Pacific International Symposium on Instrumentation, Measurement and Automatic Control, Shanghai, China. August. (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moncef BOUZIDI, Naoki KAGAWA, Osami WADA and Ryuji KOGA: "Adjoint spectrum I : an algorithm to extract target spectra under spectral interferences for use in on - line spectrometry." Japan. J. Appl. Phys.(1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoki KAGAWA, Osami WADA, and Ryuji KOGA: "Suppression of etalon fringe in an absorption spectrometry with infrared tunable diode laser." Japan. J. Appl. Phys.(1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Koga,M.Bouzidi,H.Xu,O,Wada and H.Sano: "A quick spectromety of atmospheric gas density with tunable diode lasers and digital signal processing" Proceedings of the first China-Japan international symposium on instrumentation,measurement and automatic control. 96-103 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2019-02-15  

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