| 研究課題/領域番号 |
16360201
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
小林 喬郎 福井大学, 工学研究科, 教授 (90006247)
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| 研究分担者 |
榎波 康文 福井大学, 工学研究科, 助手 (90377474)
今城 勝治 福井大学, ベンチャービジネスラボラトリー, 研究員 (40401955)
川戸 栄 福井大学, 工学研究科, 助教授 (60313730)
由井 四海 福井大学, ベンチャービジネスラボラトリー, 博士研究員
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2005年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2004年度: 10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
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| キーワード | 画像計測 / 赤外レーザ / 和周波変換 / 光パラメトリク発振器 / 濃度分布計測 / 漏洩メタンガス / 赤外域レーザー / 光パラメトリック発振器 / Ybレーザー励起 |
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| 研究概要 |
本研究は、赤外域波長可変光パラメトリック光源により赤外光を地形物ターゲットに照射し、その散乱光を受信することにより、光路中の大気汚染ガスや漏洩ガスの濃度分布を高感度で画像計測する新しいシステムの設計・試作を目的としている。2年度に亘り次の課題を実現した。
(1)単一周波数赤外波長可変パラメトリック発振器光源の開発
リング共振器型の光パラメトリック発振器(OPO)を構成し、メタンガスの吸収波長である3.3μm帯の波長を12%の光一光変換効率で得ることができた。さらに、通信用の1.55μm帯単一周波数LDをシーダと注入することにより、OPOで発生する3.39μmの赤外光スペクトル幅を約1/300に狭窄化でき、高分解能なメタンの吸収スペクトルが測定できた。本システムによるメタンの
(2)赤外光の高感度和周波変換検出法の開発
PPMgLN結晶を用いて3.39μmの赤外光と1.06μmのレーザ光を混合して810nmの和周波光に40%の効率で変換し、光電子増倍管で検出して、従来の冷却したInAs赤外検出器に比べ、11倍の高感度化を実現した。
(3)メタン画像計測システムの開発
メタン画像計測システムを試作し、メタンの吸収波長である3.4μm光を2個のスキャナーによりラスタースキャンし、地形物ターゲットからの後方散乱光を和周波検出器により受信した。光源の波長を吸収波長と非吸収波長の2波長に交互変調して散乱強度の画像を取得し、その差分をとることにより、メタンガスだけの画像が得られ、最小検出濃度・距離積として20ppm・mが得られた。
以上の結果、本技術がメタンガスの漏洩箇所検知などに有効であることが示された。さらにシステムを小型化することなどにより実用化が可能と予測される。また、地球温暖化に寄与するメタンガスやその他のガスの排出量や吸収量などの測定装置としての利用も可能となる。
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