高精度水蒸気DIAL測定法の開発

高精度水蒸气DIAL测量方法的开发

• 批准号: 05740304
• 负责人: 阿保 真
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740304/
• 关键词: 水蒸気; ライダー; DIAL; 光音響効果

本研究では、飛翔体への搭載も考慮したNd:YAGレーザーの第2高調波で励起する波長可変固体レーザーであるTi:サファイアレーザーを光源として用い、高精度高分解能の水蒸気DIALシステムの開発を行った。水蒸気分布を高精度に測定するためには特に正確な波長同調が必要であり、そのための波長同調法として、photo-acoustic(光音響)効果による同調技術の確立を重点に研究を行った。現有の狭帯域Ti:サファイアレーザーを用い、高精度測定のための正確な波長同調法として、セル、マイクロフォン、アンプ、コンピューター等からなるphoto-acoustic効果による同調システムを試作した。photo-acousticセルの最適な寸法を求めるため、内径及び長さを変えたセルを用意しphoto-acoustic信号のSN比を測定した。これより内径8mm、長さ10cmの最適値を得た。さらに波長切替えに伴うエアロゾル等の時間変動に伴う測定誤差を取り除くために、光チョッパー等を用いた準同時2波長のDIALシステムを考案、試作し現有のライダー装置に組み込み、水蒸気の差分吸収測定を行った。更に比較のために同時に水蒸気ラマンライダーによる測定を行った。ラマンライダーの測定結果や高層気象台のラジオゾンデによる測定結果とDIALデータとの比較を行い、高度1kmから3kmの範囲で水蒸気密度測定結果の良い一致を得た。

This study で は, flying へ の carry も consider し た Nd: YAG レ ー ザ ー の high-profile wave 2 で wound up す る wavelength can be - solid レ ー ザ ー で あ る Ti: サ フ ァ イ ア レ ー ザ ー を light と し て in い, high precision, high decomposition can の water steam 気 DIAL シ ス テ ム の open 発 を line っ た. Water evaporate 気 disturibution を high-precision に す る た め に は, に な right wavelength homology が necessary で あ り, そ の た め の wavelength homology method と し て, photo & light (sound) working fruit に よ る homology technique の establish を key に research line を っ た. Existing の narrow 帯 domain Ti: サ フ ァ イ ア レ ー ザ ー を い, high precision measurement の た め の な right wavelength homology method と し て, セ ル, マ イ ク ロ フ ォ ン, ア ン プ, コ ン ピ ュ ー タ ー etc か ら な る photo & working fruit に よ る homology シ ス テ ム を attempt し た. The optimal な inch photo & セ ル の method を め る た め, long diameter and び さ を - え た セ ル を intention し photo & signal の determination of SN ratio を し た. The most suitable <s:1> for an inner diameter of 8mm and a length of さ10cm is を and た. さ ら に wavelength for cutting え に with う エ ア ロ ゾ ル の time - such as dynamic に with う measuring error を take り except く た め に, light チ ョ ッ パ ー い を in た must at the same time two wavelength の DIAL シ ス テ ム を test case, test for し existing の ラ イ ダ ー device に group み 込 み, water steaming 気 の difference 収 absorption measurement line を っ た. More に is の た め に に water evaporate at the same time 気 ラ マ ン ラ イ ダ ー に よ る line measurement を っ た. ラ マ ン ラ イ ダ ー の determination results や high-level 気 like の ラ ジ オ ゾ ン デ に よ る determination results と DIAL デ ー タ と の is line を い, 1 km altitude か ら 3 km の van 囲 で water steam 気 density measurement results agree good の い を た.