研究課題/領域番号 |
21560194
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研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
研究代表者 |
長谷川 勝一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター・物質生命科学ディビジョン 中性子源セクション, 研究副主幹 (90391333)
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研究分担者 |
直江 崇 独立行政法人 日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター・物質生命科学ディビジョン 中性子源セクション, 研究員 (00469826)
二川 正敏 独立行政法人 日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター・物質生命科学ディビジョン 中性子源セクション, 研究主席 (90354802)
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キーワード | ルミネッセンス / 発光現象 / 水銀 / キャビテーション / マイクロバブル |
研究概要 |
本研究は、水銀中のマイクロバブルが崩壊する際に発生する発光現象のメカニズム解明を目的とする。メカニズムとして気泡崩壊に伴うソノルミネッセンス、摩擦発光現象(トレボルミネッセンス)等もメカニズムの候補として考えられるが、これら気泡発光現象メカニズムを解明するため、発光とそれに伴うキャビテーション攻撃性の定量評価を目指す。本年度は本研究の初年度であり、実験の側面では、マイクロバブル実験を行うための各種装置の設計・製作、計測機器の整備を中心として行った。4つの研究項目に対する当該年度の成果を示す。 1)キャビテーション発生実験装置の構築 発光現象を観測装置によって計測するためのキャビテーション発生用容器を検討した。少光量のワイドな光波長(紫外から赤外)、のため光を効率よく透過するために数種類の材質(石英、樹脂)を用いた透過窓を備え、水銀に各種のガスを溶解させることによる発光の変化、溶媒圧力を変化させることによる気泡崩壊時の挙動変化などの実験を可能とする装置を設計・制作した。 2)観測装置設計と製作 マイクロバブルのミリ秒以内の崩壊現象を観測するための光学系の検討を行った。微弱発光現象計測の為のフォトンカウンタと、発光波長評価のためのフィルタ、発光現象計測のための高速度カメラ用レンズ群の整備を行った。 3)発光現象の理論的アプローチ 水銀中における発光現象の有力な候補であるソノルミネッセンスに関しては、産総研による水系におけるソノルミネッセンスの計算コードを用いた評価を行った。トリボルミネッセンスに関する基礎調査を行い、発光現象が発生する条件の物理モデル検討を行った。
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