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イオン群気流の時空間微細構造解明に特化したハイブリッド熱流動イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24656144
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

佐藤 洋平  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00344127)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014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)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード気流熱流動非侵襲センシング / 非線形ラマン散乱 / CARS / 自発ラマン散乱 / ラマンイメージング / フェムト秒レーザ光 / 熱流動多変量分布 / 校正曲線 / 気流熱非線形ラマン散乱 / マイナスイオン群
研究成果の概要

気流中マイナスイオン群の時空間微細構造解明に向けて、コヒーレント・アンチストークスラマン散乱(CARS)光による混合気流の非侵襲センシング法の開発を行った。気体として二酸化炭素および窒素を選定し、混合比変化に伴うそれぞれのCARS光強度は理論に基づいた二次曲線を示していることが明らかとなった。チャネル内気流混合過程の濃度分布非侵襲センシングを行い、チャネル下流域では、二酸化炭素および窒素の混合比変化を的確にとらえることが可能となり、理論との整合性を確認した。マイクロ・ガスデバイス内に蛍光プローブを混入することなく、非侵襲にて速度、温度や濃度分布を計測することが可能となった。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] An investigation of measurement condition for non-intrusive velocity determination based on thermal tracing by Raman imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Reiko KURIYAMA, Yohei SATO
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 9 号: 2 ページ: JTST0014-JTST0014

    • DOI

      10.1299/jtst.2014jtst0014

    • NAID

      130004942683

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two-wavelength Raman imaging for non-intrusive monitoring of transient temperature in microfluidic devices2014

    • 著者名/発表者名
      Reiko KURIYAMA, Yohei SATO
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology

      巻: 25 号: 9 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1088/0957-0233/25/9/095203

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-intrusive measurement of microscale temperature distribution by spontaneous Raman imaging2013

    • 著者名/発表者名
      Reiko KURIYAMA, Yohei SATO
    • 雑誌名

      Microfluidics and Nanofluidics

      巻: Vol.14 号: 6 ページ: 1031-1037

    • DOI

      10.1007/s10404-012-1110-8

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ・マイクロ熱流動センシングの最前線とOptofluidicsへの展開2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋平
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 第40巻第12号 ページ: 938-942

    • NAID

      10031140359

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Non-intrusive imaging of concentration distributions at liquid-solid interface using Raman scattering by total internal reflection2015

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Hattori, Tetsuro Tateishi, Reiko Kuriyama, Ken Yamamoto & Yohei Sato
    • 学会等名
      International Workshop on Extended-Nano Fluidics
    • 発表場所
      東京大学 (東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-intrusive measurement of ion concentration distribution in electrolyte solution by CARS2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Minami, Takeshi Noguchi, Ken Yamamoto, Reiko Kuriyama & Yohei Sato
    • 学会等名
      International Workshop on Extended-Nano Fluidics
    • 発表場所
      東京大学 (東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 全反射ラマン散乱光を用いた固液界面極近傍の濃度分布非侵襲イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      服部司, 立石哲郎, 栗山怜子, 佐藤洋平
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      芝浦工業大学 (東京都・江東区)
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CARS顕微鏡を用いた電解質溶液中におけるイオン濃度分布の非侵襲計測2014

    • 著者名/発表者名
      皆見貴幸, 野口健之, 栗山怜子, 佐藤洋平
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      芝浦工業大学 (東京都・江東区)
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CARS顕微鏡による混合気流の非侵襲濃度分布計測2014

    • 著者名/発表者名
      守屋まどか, 山縣侑生, 栗山怜子, 山本憲, 佐藤洋平
    • 学会等名
      熱工学コンファレンス2014
    • 発表場所
      芝浦工業大学 (東京都・江東区)
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CARS microscopic measurement of multiple ion concentration in electrolyte solutions2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Noguchi, Saki Furuta, Reiko Kuriyama & Yohei Sato
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Krabi (Thailand)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-intrusive and micron-resolution sensing for gas mixture flow using CARS2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yamagata, Kota Ozawa, Reiko Kuriyama, Ken Yamamoto & Yohei Sato
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Krabi (Thailand)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-intrusive concentration measurement at liquid-solid interface by total internal reflection Raman imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Tateishi, Reiko Kuriyama & Yohei Sato
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Krabi (Thailand)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-intrusive and micron-resolution detection of chemical species in microchips using CARS microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yohei Sato, Reiko Kuriyama, Takeshi Noguchi, Yuki Yamagata & Tetsuro Tateishi,
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      Jena (Germany)
    • 年月日
      2014-08-07 – 2014-08-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of total internal reflection Raman imaging for non-intrusive quantitative visualization of near-wall concentration2014

    • 著者名/発表者名
      Reiko Kuriyama, Tetsuro Tateishi & Yohei Sato
    • 学会等名
      The 17th International Symposia on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics
    • 発表場所
      Lisbon (Portugal)
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CARS顕微鏡を用いた混合気流の非侵襲・高分解能センシング2014

    • 著者名/発表者名
      山縣侑生, 小澤考太, 栗山怜子, 佐藤洋平
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      アクトシティ浜松コングレスセンター (静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 全反射ラマンイメージング法によるマイクロチャネル流固液界面極近傍の濃度分布非侵襲計測2014

    • 著者名/発表者名
      立石哲郎, 栗山怜子, 佐藤洋平
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      アクトシティ浜松コングレスセンター (静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CARSを用いた気流中イオン濃度の非侵襲センシング2013

    • 著者名/発表者名
      山縣侑生, 小澤孝太, 栗山怜子, 佐藤洋平
    • 学会等名
      日本機械学会 熱工学コンファレンス2013
    • 発表場所
      弘前
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-intrusive measurement of chemical specificity with micro resolution using CARS microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, T., Kuriyama, R., Ozawa, K. & Sato, Y.
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマン散乱による気流中イオン群挙動センシング法2012

    • 著者名/発表者名
      池邉隆将, 小澤孝太, 栗山怜子, 佐藤洋平
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2012
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロスケール気流熱流動構造解明に向けた非侵襲センシング法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      小澤孝太, 池邉隆将, 栗山怜子, 佐藤洋平
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス2012
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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