レーザー・マーキングPTVの開発

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1.00万枚/秒の高速ビデオカメラの開発100万枚/秒の超高速ビデオカメラの開発に成功した。これは主として別予算を用いて開発したものであるが、レーザー・マーキングPTVにとっても必須の計測機器である。2.高速ビデオカメラとホログラム・レーザー・ビームを用いた表面張力測定手法の開発ホログラムを用いて、多数のレーザー・ビームを発生する方法を実際の計測に適用した。通常の表面張力測定装置は、細い白金線で作った輪を、水中からゆっくり引き上げ、表面が瞬間的に破壊されて、輪が水面から抜ける瞬間の引っ張り力を測定して表面張力に換算する。自然界の水面のように、水面に薄い化学物質の膜が形成されているような場合には、この方法による測定は不安定になることは研究代表者らにより指摘されている。すなわち輪が水面をわずかに持ち上げた状態では。輪を成す細線の両側に水面勾配が生じ、それにより、水面が流れ、水面の化学物質の層が薄くなる。実験水槽の水底から多数の並行レーザー・ビームを水面に向けて照射し、水面上で多数の点として撮影する。中央付近に振動を与え表面張力波を発生させると、水面でのレーザー・ビームの屈折により多数の点像が高速で振動する。これを高速ビデオカメラで撮影し、点像をPTV解析することで、表面張力波の伝播速度や波長を計測することができる。微小振幅表面張力の理論にこれらの値を代入することで表面張力の値を逆算する。純水に対して適用した結果、この方法により、現段階でも誤差10%以内で表面張力を測定できることがわかった。