| 研究課題/領域番号 |
22K04132
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 鳥羽商船高等専門学校 |
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研究代表者 |
北原 司 鳥羽商船高等専門学校, その他部局等, 教授 (80303444)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ライダー / クロロフィル / 海洋養殖 / 蛍光 / 牡蠣養殖 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
牡蠣養殖において海中の植物プランクトン量は，身入りや赤潮形成による大量へい死などの重要な要素となっているが，プランクトン量を計測できるクロロフィルセンサは価格が100万円を超え，湾全体の把握に十分な数を用意できていない．
そこで本研究は，ライダー技術とレーザー誘起蛍光法により海中の植物プランクトン発生量の指標となるクロロフィルの鉛直方向連続観測に対応した計測システムを開発する．この計測システムを海象観測ブイに接続し他センサと同様に観測することや，事業者の船舶に設置し湾内移動時に観測を実施することで養殖を行う湾全体の3次元でのクロロフィル量の把握を目指す．
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| 研究実績の概要 |
初年度において、レーザー誘起蛍光法を用いたクロロフィル検出用ライダーシステム（プロトタイプ）の構築を行った。送信レーザーに小型パルスYAGレーザー（発振波長は532nm）を用いて海中に送信し、水中に拡散されたプランクトンからの蛍光を小型望遠鏡で集光したのち光電子増倍管(PMT)で受信した。PMTの前にダイクロイックミラー，光学バンドパスフィルタを設置しそれぞれ透過した波長を同時に受信した後、デジタルオシロスコープで信号処理を行った．また、PC上で制御、信号処理を行うソフトウェアを開発した。
水槽を用いた実験室での試験では、波長685nm付近のクロロフィルの赤色蛍光を検出した。濃度に関するデータの取得を行ったが、深度に関しては水槽の深さが足りないため、実際の海での試験を今後行っていく。システムに要求されるパラメータとして、レーザーの出力、積算回数、フィルタの帯域幅などの知見を得た。レーザーの出力波長532nmでの蛍光強度が予想より弱いため、355nmの使用も検討することとした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
観測システムの基幹となるレーザー光源について、円安・物価の高騰により申請時の見積もりより大幅な価格上昇があった。そのため機種選定からやり直した。また、納期についてもコロナ禍の影響もあり計画よりも時間がかかった。これらのことから、プロトタイプのライダー観測システム構築に遅れが出た。
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| 今後の研究の推進方策 |
レーザーの波長について532nmで行っていたが、355nmでの使用も検討し、実験を行っていく。また、プロトタイプの観測システムを用いて、実際の海洋での運用を通して問題点の検討、解決を行う。
プロトタイプシステムで確立したプランクトン検出手法、及び決定された観測機器パラメータから、汎用システムの構築を行っていく。また、海洋での観測をテストすると同時にネットワークを通したサーバーとのデータ通信を行い、観測からデータ取得・処理までを完成させる。
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