レーザー・マーキングPTVの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12875090
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 江藤 剛治 近畿大学, 理工学部, 教授 (20088412)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 沖中 知雄 近畿大学, 理工学部, 講師 (90298985) ; 甲藤 正人 近畿大学, 理工学部, 講師 (80268466) ; 竹原 幸生 近畿大学, 理工学部, 講師 (50216933)
• Keywords: PIV / PTV / シリンドリカル・レンズ / LIV / ホログラフィ

Research Abstract

PTV(Particle Tracking Velocimetry)は現在最も進んだ画像解析流速計測法である。その中でも研究代表者らの開発したKC法は世界最高の解像力を実現し,PIV(Particle Image Velocimetry)では国際的に有名なTSI社から販売されることになった。
本研究はPTVの汎用性をさらに高めるために行っている。本年度は以下のような研究成果が得られた。
(1)ホログラフィ・フィルターによる,レーザー・マーキング技術の開発
レーザーの出射口の前に置かれた特殊フィルターにより,2次元的に等間隔に配置された多数のレーザー・ビームを同時に発生することができるようになった。
(2)3次元設計と加工による高精度シリンドリカル・レンズの試作
水表面現象は縦に比べて横幅が非常に大きい。このような大アスペクト比の現象を画像解析するために,高精度のシリンドリカル・レンズを開発した。
(3)LIV(Linear Image Velocimetry)の提案
水中にレーザーで点を打つことは難しい。一方,線を引くことは容易である。蛍光物質を薄く溶け込ませておき,レーザー・ビームを当てれば良い。(1)の技術により,多数の線を同時に引くことができる。このように点(Particle)ではなく,線(Line)に基づく画像解析流速計測法を提案した。
次年度はさらに,赤外レーザーと(1)の技術の組み合わせで,水表面に同時に多数の点を打ち,赤外線カメラで追跡する手法の実験を行う。

Research Products

• [Publications] T.G.Etoh: "Development of high-speed video camera"Proc. of the 24th International Congress on High-Speed Photography and Photonics. (印刷中). (2001)
• [Publications] T.G.Etoh: "High speed image capturing of bursting phenomena of a bubble at water surface"Proc. of the 24th International Congress on High-Speed Photography and Photonics. (印刷中). (2001)
• [Publications] 竹原幸生: "PTVによる風波発生時の水表面近傍の気流・水流計測法"海岸工学論文集. 第47巻. 101-105 (2000)
• [Publications] k.Takehara: "The coalescence cascade of a drop"Physics of Fluids. Vol.12 No.6. 1265-1267 (2000)
• [Publications] M.Katto: "Detection of vacuum ultraviolet radiation with optical storage film, imaging plate"2000 Technical Digest Series Conference on Lasers and Electro-Optics. 137-138 (2000)