| 研究概要 |
高クヌッセン数流れとなるマイクロ流れに適用可能な多次元多変量複合同時計測手法の開発を行い,流れ場の総合的解明を実施することを目的とする.具体的には,レーザー誘起蛍光法と分子タギングを組み合わせた空間での速度・温度同時計測手法の開発を行い,壁面における圧力・温度・濃度計測を可能とする高秩序分子膜センサと組み合わせることにより実現する.また,同じ高クヌッセン数となる希薄気体流れの知見も流れの相似性を利用して有効に活用する.
まず,希薄気体流におけるレーザー誘起蛍光法による計測装置の構築を実施した.既に多くの知見が得られている超音速自由噴流を対象とし,一酸化窒素に対するレーザー誘起蛍光法によって可視化を行った.その結果,SN比の大きい明瞭な画像の取得に成功した.分子タギング計測法を適用するにあたり,よりノイズが少ない計測が求められることから,二酸化窒素の解離を利用した実験系を設計し,解離及び可視化のためのレーザーの選定を行い,実験系の構築を行った.
高秩序分子膜センサの開発においては,感圧分子膜をマイクロ気体流に適用することで様々な特性評価を実施し,色素分子や膜形成のための高分子のみならず,分子膜の形成手法などに対しても最適化を実施し,より高精度に圧力測定が可能な分子膜センサの開発を行った.
また,本研究は感圧塗料の濃度センサとしての利用を目指し,酸素濃度計測に対する解析についての検討を行った.そして,酸素濃度の異なる流れの混合場に適用した測定を実施し,解析手法を検証した.
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