| 研究課題/領域番号 |
10555064
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
圓山 重直 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80173962)
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| 研究分担者 |
岡田 繁信 株式会社 島津製作所, 航空機事業部, 副課長
小原 拓 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (40211833)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
1999年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
1998年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| キーワード | 干渉計 / 位相シフト / 分子膜厚 / 相変化 / エリプソメータ |
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| 研究概要 |
本研究は位相シフト技術を駆使し、リアルタイムで分子膜厚の計測を行えるシステムを確立するもので、平成10年から平成11年度の研究期間で以下に示す研究成果を得ることができた。
(1)既存のマッハツェンダー干渉計に位相シフト技術を導入し、本研究の予備実験として各種物質の濃度拡散場を観察した。得られたディジタル画像から解像度の検証を行い、同時に物質拡散係数の推定を行った。その結果、現在のシステムではアナログデータをディジタルデータに変換し、さらに圧縮処理を施しているので、分子膜を観察するには更なる解像度の向上が必要であることが確認できた。また、高精度な画像を取得するためには、ノイズの影響も無視できないことが分かった。
(2)上記知見より、波面分割精度を高精度化するため、高精度の偏光光学素子を使用して位相シフト画像を得るようにした。また、データ処理過程におけるA/D変換をなくすため、アナログ用のCCDセンサーに代わってディジタル用を使用し、初めてディジタル位相シフトカメラを開発した。
(3)また高解像度の画像データを記録するために、新たな記録装置を開発した。この装置は電子ノイズの影響を考慮して10ビットの精度でデータを記録し、1秒間に60フレームの割合で画像データを得る。この画像記録装置とディジタル位相シフトカメラを組み合わせることで、高精度なリアルタイム画像を非圧縮処理で取り込むことができた。
(4)位相シフト技術とエリプソメータの原理を応用して、位相シフトエリプソメータの原理を導き、観察セルを開発した。ペルチェ素子を用いてセル内のアルミ蒸着板を高精度温度制御することにより、水の分子膜生成に成功し、観察することができた。
以上をまとめると、平成10年から平成11年度の研究期間中に、成果報告書に記載した内容を得るとともに、本研究の目的をほぼ達成した。
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