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微小重力環境下で均一な液滴を生成することが平成10年度の目標である。液滴材料としては蒸気圧の低いシリコンオイルを使用した。シリコンオイルを圧力容器に入れて加圧することにより直径100ミクロンの小孔から噴出させる。小孔から噴出したシリコンオイルは、円柱形状の噴流となる。これを液滴に遷移させるにはピエゾ振動子で圧力容器内のシリコンオイルを加振しておく必要がある。圧力容器内のシリコンオイルを加振することによって、小孔から噴出したシリコンオイルは円柱形状から液滴形状に遷移する。微小重力環境下では、重力環境下において顕在化しない表面張力の効果により小孔出口をシリコンオイルが覆ってしまい、噴流を生成できない可能性があるため、小孔からの噴流を観測可能とする光学系を、液滴を観測するための光学系のほかに設計した。あらかじめ重力環境下で均一な液滴を生成する加振条件を確認し、2回の落下実験を行った。2回の実験ではいずれも液滴が生成し、微小重力環境下でも均一液滴流が実現できることを確認することが出来た。しかし、小孔材料であるステンレススティールとシリコンオイルの濡れに注意する必要があり、濡れると小孔をオイルが覆ってしまい、液滴流が得られないことがある。また、オイル容器内に微小なチリが存在して小孔を詰まらせ液流が形成できないことがあった。幸い落下実験に用いたMGLAB(株式会社 日本無重量総合研究所)は落下直前においても落下を停止することが出来、試験室に戻して装置を解体して再調整し実験することが出来た。今回の実験で安定な液滴流が得られる目処がついたので、平成11年度では予定通り液滴の捕集実験に進むことが出来ると思われる。
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