微分干渉顕微鏡を用いた微生物周りの3次元流れ場計測法の開発

• 研究課題/領域番号: 23656308
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 水工学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 竹原 幸生 近畿大学, 理工学部, 教授 (50216933)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 微分干渉顕微鏡 / 粒子画像速度計測法 / 3次元計測 / 粒子画像流速計測 / 3次元流れ場計測 / 画像計測

研究概要

微生物回りの流れ場計測のために微分干渉顕微鏡を用いた 3次元 PTV計測法の開発を行った. 3次元 PTV計測法の原理として,焦点面からのズレによる粒子画像の変化の特徴を計測し,奥行き方向の位置を計測する方法を提案した.ピンボケにより粒子画像にリング状の干渉縞が生じ,それがピント面からのズレに応じて線形的に変化すること明らかとなった.提案した計測手法を用いて,粒径 0.983.mのポリスチレン粒子を用いて水中でのブラウン運動を計測し,理論値と比較した.

研究成果

• [学会発表] Recent developments of PTV techniques(Invited lecture) (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohsei Takehara
  • 学会等名: King Abdullah University of Science and Technology
  • 発表場所: サウジアラビア
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 微分干渉顕微鏡を用いた顕微鏡下の3次元粒子位置の計測法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹原幸生,西田学,仲井孝史
  • 学会等名: 平成24年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2012-06-09
• [学会発表] 微分干渉顕微鏡を用いた顕微鏡下の3次元粒子位置計測法の開発
  • 著者名/発表者名: 竹原幸生
  • 学会等名: 平成24年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 神戸市立工業高等専門学校(兵庫県)
• [学会発表] Recent development of PTV techniques
  • 著者名/発表者名: 竹原幸生
  • 学会等名: アブドラ王立科学技術大学機械工学科
  • 発表場所: サウジアラビア王国
  • 招待講演
• [学会発表] 微分干渉顕微鏡を用いた顕微鏡下の3次元粒子位置の計測法
  • 著者名/発表者名: 竹原幸生
  • 学会等名: 平成24年度土木学会関西支部年次学術講演会
  • 発表場所: 神戸市立工業高等専門学校（兵庫県）