2010 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロデジタルホログラフィックPTVによる3次元速度・温度同時計測
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20560202
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
佐竹 信一 東京理科大学, 基礎工学部, 准教授 (90286667)
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| Keywords | ホログラム / 速度計測 / 温度計測 / 蛍光粒子 |
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| Research Abstract |
本研究目的は,高繰返しレーザと2台の高速度CCDカメラを組み合わせ,申請者が開発した高速時間分解デジタルホログラフィック計測手法を援用し,マイクロスケールでの温度変化の伴う3次元流れ場を非定常で同時計測可能な高速時間分解計測への応用を試みる.本研究は,温度-速度同時計測能するために,温度場計測にデフォーカス法とLIFを組み合わせ速度場の計測にホログラムを合わせた手法の開発が目的である.速度場に加えさらに、温度場の処理にも高速化を必要とすることから、速度・温度場マイクロ領域専用のソフトウェアーの開発をおこなった。ホログラフィーと温度変化による蛍光粒子の蛍光強度を同時に捕らえるソフトを開発した。温度のデフォーカスリングは、レーザの出力によっては消光したり、温度に対する線形性が得られなかったりした、したがって定量的な同定が必要となるため、レーザの強度検出器により出力強度と蛍光画像の定量化を行った。蛍光強度から正確な3次元の温度の値を得るためのソフトウェアーを構築した。同時に粒子の座標をホログラフィホログラムによって算定し、奥行き距離と温度変化の関係を3次元的な相関を得る必要がある。計測対象はガラス板に挟まれた領域に水を挿入し5μm程度の蛍光粒子をいれる高繰返しレーザをあて,蛍光粒子のホログラムフリンジ像とデフォーカスリングを別々のカメラで取得する。検定のために粒子をトラバースと温度変化を与えて粒子における位置と温度の3Dマップを完成させた。このマップを用いることにより任意の距離の粒子位置をホログラム再生画像から求めることにより温度が測定することができる。
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