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2008 年度 実績報告書

X線ステレオ撮影による3次元マイクロPIV手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19560216
研究機関関西大学

研究代表者

植村 知正  関西大学, システム理工学部, 教授 (70029536)

研究分担者 山本 恭史  関西大学, システム理工学部, 専任講師 (90330175)
キーワードX線PIV / 放射光X線 / 3次元マイクロ流れ / 混相流 / マイクロチャンネル / 流れの可視化
研究概要

本研究は放射光X線を用いて微小流路内の3次元流動をPTV計測する技術の開発を目的としている.放射光X線を用いて対象のマイクロ流れに混入した微粒子のトレーサの運動をステレオ撮影する手法を実現するために,放射光X線を交差させて2方向から対象のX線像を撮影し,ステレオ対画像からトレーサ粒子の3次元位置を追跡する.そのためには,高強度の交差X線を作り,明瞭な画像となる微小トレーサ,画像解析法などが課題であった.
初年度にはX線を分割交差させて,マイクロチューブ内のトレーサ粒子をステレオ撮影できたが,微粒子を流路内に均一に拡散させることができなかった.カメラの感度が不十分で50fps以上に速度を上げられなかった.本年度はトレーサとして水に近い比重の銀コーティング中空ガラス球を用い昨年度より数倍高感度のカメラで撮影した.
実験はアメリカ国立アルゴンヌ研究所のAPSで行った.円形断面のPFAマイクロチューブ(内径0.4mm)内にトレーサを混入したシリコン油の流れを撮影した.
本年度のトレーサ粒子はシリコン油内で十分拡散したが,粒子像が低コントラストになってカメラの高感度化が相殺されて画質と撮影速度は前年度並みであった.今年度は液中に分散するトレーサを撮影できた点で進歩したが,交差させたX線ビームの調整がうまく行かなかったため,左ビームで撮影した画像の質がかなり低くなってしまった.画像解析に於いては,このビームの不釣合いによる低画質画像からの粒子抽出法に時間を取られた.現在PTV解析は進んでいるが,本年度の実験結果は未発表となっている.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2008

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 3次元マイクロPIVのためのX線ステレオ画像撮影2008

    • 著者名/発表者名
      植村知正
    • 学会等名
      可視化情報学会第36回シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京)
    • 年月日
      2008-07-22
  • [学会発表] 微小領域における3次元速度計測法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      児玉泰規
    • 学会等名
      日本混相流学会2008年講演会
    • 発表場所
      会津大学(会津若松)
    • 年月日
      2008-07-08
  • [学会発表] Stereo X-ray imaging for mi cro 3D PIV2008

    • 著者名/発表者名
      植村知正
    • 学会等名
      International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics
    • 発表場所
      Grubenkian Institute (Lisbon)
    • 年月日
      2008-07-07

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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