位相共役波を用いた流体計測に関する研究

相位共轭波流体测量研究

• 批准号: 07650199
• 负责人: 原 豊
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650199/
• 关键词: 位相共役波; 光波混合; 温度計測; ヨウ素; レーザー計測; 非線形光学; DFWM; 分光計測法

本研究では、気体流の温度や密度計測法としてよく知られている、レーザー誘起蛍光法(LIF)とコヒーレント・アンチストークス・ラマン分光法(CARS)の両方の計測法の利点を合わせ持つ新しい気体流の計測法の開発を目的とし、実験装置の改善と基礎研究を行ってきた。常温で可視域に広い吸収領域を有するヨウ素蒸気を光非線形媒質として、縮退四光波混合(DFWM:Degenerate Four Wave Mixing)を行い、入射レーザー光の位相共役光として生じる信号光の発生を確認した。また、レーザー波長をスキャンすることにより信号光スペクトルを検出するシステムを構成し、608nm近傍と586nm近傍の2つの波長領域において、スペクトルを測定した。586nm近傍では、より強い信号強度が得られ、またスペクトルに現れる遷移線の間隔も広いため、検出し易いことが明らかとなった。観測したスペクトルを2準位モデルを仮定した理論式から計算されるスペクトルと比較した結果、良好な一致が得られた。DFWMスペクトルは、温度を変化させることにより形状が変化し、理論スペクトルと測定スペクトルの形状の比較から気体の温度計測が可能であることを示した。しかし、飽和強度以下でポンプ光強度を変化させるとスペクトル形状が相対的に変化し、一方、飽和強度を越える強いレーザー強度ではその相対的形状変化がほとんど無くなることも確認された。これは、スペクトル形状から気体の温度計測を行う場合に、用いるポンプ光強度に注意をする必要があることを示している。また、バッファガスの圧力を増加させて、信号強度の変化を観測すると、レーザー光波長が608nm近傍では熱的回折格子に起因すると考えられる信号光の増加が観測されたが、レーザー光波長が586nm近傍においては、信号光の増加現象は観測されず、逆に信号強度は減少した。この原因については、今後調査していく必要がある。

This study aims to develop a new method for temperature and density measurement of gas flow and to improve the basic research of gas flow measurement equipment. Normal temperature can be seen in the absorption field, there is a light vapor, light nonlinear medium, degenerate four wave mixing (DFWM) line, incident light phase common light generation, signal light generation is confirmed. The wavelength range of the signal light is determined from 608nm to 586nm. 586nm near, strong signal intensity is obtained, and the transition line is separated, and the transition line is easy to detect. The results of the calculation are consistent. DFWM temperature measurement is possible by comparing the temperature measurement of the sample with the shape measurement of the sample. The intensity of light changes from saturation to saturation, and the shape of light changes from saturation to saturation. For example, if the temperature measurement of the gas is carried out, the light intensity of the gas is required to be measured. The increase in signal intensity due to the increase in signal intensity due to the thermal reflection pattern near the wavelength of 608nm and the decrease in signal intensity due to the increase in signal intensity due to the wavelength due to the increase in signal intensity due to the increase The reason for this is that future investigations are necessary.

项目成果

原豊: "ヨウ素による縮退四光波混合に関する基礎研究" 流体熱工学研究. 30-1. 121-129 (1995)

Yutaka Hara：“碘简并四波混频的基础研究”流体热工程研究 30-1（1995）。

原豊: "縮退四光波混合の希薄気体流計測への応用に関する研究" 日本機械学会 第73期全国大会講演論文集. 2. 75-76 (1995)

原丰：《简并四波混频在稀气体流量测量中的应用研究》第73届日本机械工程学会全国会议论文集2. 75-76（1995）。