3-D shape measurement of liquid film and gas bubble of slug flow in microchannels with axial plane optical microscopy

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K13680
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 李 艶栄 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 講師 (20712821)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 顕微鏡システム / APOM

Outline of Annual Research Achievements

近年、医療分野やバイオテクノロジー分野などにおいて活発な研究開発がなされ、様々な発見と著しい発展を遂げている。また、それらの研究開発に必要不可欠なものとして広く光学顕微鏡が活用されている。
顕微鏡の誕生により人々は、人間の目に見えないレベルで起こっている事象を観測することが可能となった。これによる恩恵は特に医療分野において顕著であった。これまでに発見されなかった細菌や病原菌を発見したり、人間の細胞や神経を観察することによって病気の原因を解明したり、新薬を発明するなど、顕微鏡によって人々の生活は発展した。また、医療分野に限らず、農業分野での遺伝子科学の発展により遺伝子組み換えの作物が開発され、工業分野では電子機器の小型化のようなコンピュータやスマートフォンといった私たちの生活をより豊かにする発明がなされている。近年では、生命科学の分野において活発な研究がなされている。それに伴い、さまざまな用途で顕微鏡が必要とされており、2000年代以降様々な用途に応じた顕微鏡が研究開発されている。
本研究では、近年の顕微鏡の発展において新しく考案されたAPOMについて注目する。APOMは新しい光学顕微鏡システムであり、光軸に平行な深さ方向の画像を直接撮ることを可能とする顕微鏡システムである。2018年度は、このAPOMシステムを利用した顕微鏡システムを組んで、Axial PlaneとLateral Planeについて、ミラーの角度を変化させながら撮影を行った。また、それらの画像についてミラー角度の変化と取得画像の変化の関係について評価を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

立案した計画に沿って APOM システムを組んで、Axial Plane と Lateral Plane について、ミラーの角度を変化させながら撮影し、これによって Axial Plane画像の撮影において、ミラーの角度と取得画像が比例的に変化をすることが確認できた。

Strategy for Future Research Activity

今後、組み立てた APOM システムを用いて、微小ガラス管内のスラグ流を可視化する。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由：
当初購入を予定していた、対物レンズの購入費が少なく済んだため。
次年度使用額の使用計画：
2019年度は微小ガラス管内のスラグ流可視化実験を計画しており、微小ガラス管購入費として使用する。