研究課題
本年度の研究で以下の成果が得られた.(1) 高速振動する剛体物体について多重露光Lifetime PSPによる計測を行い,マッハ数0.89の気流中の弾性翼のフラッタ発生時の圧力変動計測に成功した.(2) 正弦固定波面上の時間平均圧力場を計測できた.(3) 多数回の撮影に対して最高5,000万枚/秒で連続1,220枚撮影でき,画素内で画像信号を積算して記憶できる高速イメージセンサのテストセンサを試作した.以下これらの成果について概述する.(1) 多重露光Lifetime (LT) PSP計測による動的剛体振動模型上の変動圧力場計測技術を発展させ,弾性振動模型での動的大変形発生時の圧力変動をターゲットに,高速度カメラと紫Laser Diodeを中核としたSingle Shot極短時間LTPSP計測システムを構築し,マッハ数0.89気流中の弾性翼のフラッタ(約100Hz振動)発生時の圧力変動計測に成功し,翼の上下動に対応した詳細な圧力変動を取得した.(2) 波面上での4次元圧力分布の測定のために,正弦波形の底面を備える風洞模型を製作した.波面上に設置した圧力計とPSPを用いたin-situ流れを用いて固定波面上の時間平均圧力場を計測した.(3) 開発したイメージセンサは裏面照射撮像素子で,表面側の画素中心に4個のCollection Gatesを備えている.これらに短時間間隔で順次高電圧(VH)を与えて電荷収集することで,通常のバースト型超高速度イメージセンサのさらに4倍速で撮影できる.各電荷収集ゲートには,画素内その場積算記録のために,折りたたみループ型CCDが接続している.このCCDは先端と末端が接続してループ型を成し,それぞれが305個の要素を持つ.従って繰り返し撮影で積算された1,220枚(4×305)の連続画像の画像信号を積算して画素内に記録できる.
29年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2018 2017 その他
すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)
土木学会論文集B1(水工学)
巻: 74, No. 4 ページ: I_691-I_696
AIAA Paper
巻: 2018 ページ: 1-12
10.2514/6.2018-1030
Proceedings of SPIE, High-Speed Biomedical Imaging and Spectroscopy III
巻: 10505 ページ: 10505-10506
10.1117/12.2288861
映像情報メディア学会技術報告
巻: 42, No. 10 ページ: 9-12
http://kindaipicks.com/article/001404
https://youtu.be/GYrvkcoou54