現地激浪計測用着脱式光ファイバーLDVシステムの開発

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本研究で新たに開発しようとする流速計は、(1)砕波帯内流速場のように急激に変動する流速場で、かつ多量の気泡や浮遊砂が混在するという過酷な条件下でも乱流まで含めて精度良く計測でき、(2)現地計測に便利な一体型光学系で、(3)しかも、プローブのアタッチメントを取り外すことにより室内でも使える形のきわめて汎用性の高い新型現地用二成分レーザー流速計である。予備的な室内実験や現地観測の結果、(1)現地砕波帯では見かけ上濁っているように見えても意外に有効な散乱粒子が少ないこと、(2)従ってこれまで当研究室で開発してきた後方散乱形式のものではなくなんらかの形の前方散乱形式の光学系とする必要があること、(3)高波浪時にはプローブにかなりの波力が働き場合によってはプローブと光ファイバーの接合部から水が浸入することによって計測不能になる場合があるため耐波性に特に注意する必要があること、(4)現地での持ち運びの良さ等の面からみてプローブ部以外の光学系と周波数シフターは一体型とすることが望ましいこと、等が明らかになった。そこで、光学系本体の作成と並行して、新たに二成分の前方散乱形式プローブを作成することとなったが、既存の形式のものではアルゴンレーザの使用を前提としたかなり高価で大がかりなシステムとなってしまうため、ここではヘリウムレーザを用いた新たなシステムを開発した。このシステムの有効性のチェックは、室内実験ならびに運輸省波崎海洋研究施設(HORF)での数回にわたる現地テストによって行った。その結果、本研究で開発したシステムが上記の要求を基本的に満たし、信頼しうるものであることが確認された。