Development of High-speed Subnano-meter Displacement Distribution Measurement Method and Vibration Analysis

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本研究の目的は, 静的な方法であったWindowed PSDHIを振動体の動的変位分布計測法に発展させることである.次の研究成果が得られた.(1) 高速な位相シフトを行うために, ピエゾ素子と光学素子を組み合わせた位相シフト機構を作成した.高速度カメラと同期させるために, ミラーによってレーザーを繰り返し反射させ, それによって得られた干渉縞の移動を利用してカメラのトリガをかける装置を試作した.また, ピエゾによるミラーの移動量をあらかじめ計測しておき, そのデータを元に, 電気回路によってトリガを発生させる装置も試作した.(2) 位相シフト機構と高速度ビデオカメラと同期した撮影システムを構築し, それによって, 動的な物体の変位分布を計測する実験を行った.(3) 時間平均法に本手法を適用し, 振動物体の振幅分布計測に適用した.(4)その他, ソフトウェアのアルゴリズムを改良することで, 高速な位相シフト撮影と解析が行えるようにすることや, 顕微鏡レンズを通して計測する時に必要となる再生距離の実測でない同定手法の開発, 三軸移動ステージを用いることによる画素ごとのキャリブレーション手法の改良など, 本研究に必要な周辺技術の研究を行った.