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色収差を利用した3次元共焦点マイクロPIVシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24656118
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関東京大学

研究代表者

大島 まり  東京大学, 大学院情報学環, 教授 (40242127)

研究分担者 大石 正道  東京大学, 生産技術研究所, 技術専門職員 (70396901)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード共焦点マイクロPIV / 色収差 / 3次元計測 / 共焦点スキャナ / マイクロPIV / 3次元計測 / マイクロ・ナノデバイス / 共焦点顕微鏡 / 可視化 / マイクロ・ナノデバイス / 画像処理
研究概要

本研究では、マイクロ流動の新しい3次元計測法の開発を目的とし、共焦点スキャナと色収差を組み合わせた手法を提案した。光学設計においては、市販のレンズの組み合わせのみで16.5ミクロンの色収差量を生成することに成功し、光学配置の検討により、狭帯域ではあるが色収差画像の取得に成功した。さらに、三板式カラーカメラやLDLS(レーザ励起光源ユニット)の導入により、よりノイズが少なく、鮮明な粒子画像の取得を可能としている。流れを計算するPIVアルゴリズムの開発と実装は、現在の色収差画像では精度を保証するには不十分であるため、引き続き開発と検証を進めていく。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Continuous and Simultaneous Measurement of the Tank-Treading Motion of Red Blood Cells and Surrounding Flow Using Translational Confocal Micro-Particle Image Velocimetry (Micro-PIV) with Sub-Micron Resolution2012

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, K. Utsubo, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: Vol.23 ページ: 1-18

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the mechanism of droplet formation in T-junction microchannel2012

    • 著者名/発表者名
      X-B. Li, F-C. Li, J-C. Yang, H. Kinoshita, M. Oishi and M. Oshima
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: Vol.69 ページ: 340-351

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous and Simultaneous Measurement of the Tank-Treading Motion of Red Blood Cells and Surrounding Flow Using Translational Confocal Micro-Particle Image Velocimetry (Micro-PIV) with Sub-Micron Resolution2012

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Oishi, Koji Utsubo, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii and Marie Oshima
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 23 ページ: 35301-35301

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Study on the mechanism of droplet formation in T-junction microchannel2012

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Bin Li, Feng-Chen Li, Juan-Cheng Yang, Haruyuki Kinoshita, Masamichi Oishi and Marie Oshima
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: 69 号: 1 ページ: 340-351

    • DOI

      10.1016/j.ces.2011.10.048

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 混相流断層画像を基にした液滴の3次元形状の再構築2013

    • 著者名/発表者名
      松浦佑樹,大石正道,向井信彦,大島まり,張英夏
    • 学会等名
      映像表現&コンピュータグラフィックス研究会
    • 発表場所
      久留米高専,福岡
    • 年月日
      2013-11-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] MEASUREMENT OF THREE DIMENSIONAL FLOW STRUCTURE DURING MICRODROPLET FORMATION USING PHASE-LOCKED MULTICOLOR CONFOCAL MICRO-PIV2013

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii and M. Oshima
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2013)
    • 発表場所
      Freiburg, Germany
    • 年月日
      2013-10-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Lateral Migration and Deformation of Single Red Blood Cell2013

    • 著者名/発表者名
      C. Li, M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学,東京
    • 年月日
      2013-07-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] MEASUREMENT OF THREE DIMENSIONAL FLOW STRUCTURE DURING MICRODROPLET FORMATION USING PHASE-LOCKED MULTICOLOR CONFOCAL MICRO-PIV2013

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Oishi, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii, Marie Oshima
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      Freiburg, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Lateral Migration and Deformation of Single Red Blood Cell2013

    • 著者名/発表者名
      Chao Li, Masamichi Oishi, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii, Marie Oshima
    • 学会等名
      第41回 可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 混相流断層画像を基にした液滴の3次元形状の再構築2013

    • 著者名/発表者名
      松浦佑樹,大石正道,向井信彦,大島まり,張英夏
    • 学会等名
      映像表現&コンピュータグラフィックス研究会
    • 発表場所
      久留米高専,福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phase-locked confocal micro-PIV measurement of three dimensional flow structure of transient droplet formation mechanism in T-shaped micro junction2012

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 学会等名
      65th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics (APS-DFD 2012)
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2012-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization and Measurement of Flow-Induced Dynamic Motion of Red Blood Cells Using Tracking Confocal Micro-PIV System2012

    • 著者名/発表者名
      M. Oshima, M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii
    • 学会等名
      ASME 2012 Summer Bioengineering Conference (SBC2012)
    • 発表場所
      Puerto Rico, USA
    • 年月日
      2012-06-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Visualization and Measurement of Flow-Induced Dynamic Motion of Red Blood Cells Using Tracking Confocal Micro-PIV System2012

    • 著者名/発表者名
      Marie Oshima, Masamichi Oishi, Haruyuki Kinoshita, Teruo Fujii
    • 学会等名
      ASME 2012 Summer Bioengineering Conference (SBC2012)
    • 発表場所
      Fajardo, Puerto Rico
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Phase-locked confocal micro-PIV measurement of three dimensional flow structure of transient droplet formation mechanism in T-shaped micro junctio2012

    • 著者名/発表者名
      M. Oishi, H. Kinoshita, T. Fujii, M. Oshima
    • 学会等名
      65th Annual Meeting of the American Physical Society's Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.oshimalab.iis.u-tokyo.ac.jp/english/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 大島研究室ホームページ

    • URL

      http://www.oshimalab.iis.u-tokyo.ac.jp/english/research

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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