| 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 (2023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 |
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の改良を行った。
昨年度、構築したシステム及びその実験において海水中からの蛍光強度が見積りより低いことが分かり、本年度は受信系システムの見直しを行った。光電子増倍管(PMT)からの受信信号について、光学系の効率化を行い、新たなアンプを用いることでこれまでの5倍の増幅度とし、高速なオシロスコープにて受信を行うこととした。改良後に行った室内での試験では、波長685nm付近のクロロフィルの赤色蛍光をこれまでより高感度で検出することができた。
しかし、結果として観測を行えるが、まだ十分な信号強度までは取得できておらず、時間分解能、距離分解能について目標とする値より低くせざる得ない状態であった。そこで、受信方式をアナログ方式からフォトンカウント方式への変更も視野に入れて検討を開始した。現在、フォトンカウント方式での受信系を用いた実験の準備を行っている。
一方、上記の観測に用いる制御、信号処理を行うソフトウェアの整備も順次行った。
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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
海水中からの蛍光強度が当初の見積りより低いことが分かり、受信系の見直しを行ったため、研究計画から遅れが生じている。
現在使用している受信機器の感度を高めるための改良を行った。これによる再実験、再評価を行ったため時間を要した。しかし、再実験では、クロロフィルの赤色蛍光を検出した値では、観測を行えるがまだ十分な信号強度と言えないことが分かった。現時点で、受信方式をアナログ方式からフォトンカウント方式へ変更し、こちらの方式でも実験を行うことを予定している。
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| 今後の研究の推進方策 |
クロロフィル検出手法を確立させるため、プロトタイプシステムでの受信系の方式を早期に確定し、システムの構築を急ぐ。またその際に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進めていく。汎用システムを構築する際、受信系の感度について検討が必要であり、これについても高感度のセンサーへの変更を行うことを予定している。
最終的に海洋でのテスト観測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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