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非線形ラマン散乱イメージング法による界面イオン層形成メカニズムの非侵襲解明

利用非线性拉曼散射成像方法非侵入性阐明界面离子层形成机制

基本信息

批准号：
12J07201
负责人：
栗山怜子
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マイクロ熱流体デバイスの更なる性能向上・新機能発現に向けて，微小空間特有の熱流動現象を計測する必要があるが，色素や粒子を流れ場に添加する従来法では混入物による潜在的制約が不可避であった．本研究課題は，ラマン散乱光に着目することで混入物に頼らない非侵襲熱流動センシング法を開発し，異なる物質の界面 (異相界面) に適用することでマイクロ・ナノスケールの界面熱流動現象について考察する．平成26年度は，異相界面における現象解明に向けて，実流動場への適用を意識した光学システムの改善・検証に取り組んだ．具体的な実施内容を以下に記す．１．エバネッセント波照射を用いた全反射ラマンイメージング法の有効性検証：前年度開発した全反射自発ラマンイメージング法の有効性を検証した．流れ場の条件 (レイノルズ数) や計測条件 (エバネッセント波スポットの位置) を変化させて散乱光の計測を行った結果，レイノルズ数が小さく，スポット位置が下流にある場合において，拡散の進行により各成分の濃度勾配が緩やかになることが確認された．２．非線形ラマンセンシング (液流中の濃度計測) における非共鳴バックグラウンドノイズの低減：前年度までに構築したCARS光 (非線形ラマン散乱光の一種) センシングシステムの光路上に，新たに偏光板やλ/2板等を挿入することにより，非共鳴バックグラウンドノイズの影響を低減可能な偏光CARSシステムの構築を行った．３．非線形ラマンセンシング (気流中の濃度計測) における非共鳴バックグラウンドノイズの影響検証，ならびにノイズの影響を受けにくい新規チャネルの設計：前年度までに構築したCARS光センシングシステムを用いて，チャネル素材であるアクリルやガラスから発生する非共鳴バックグラウンドノイズの影響について検証を行った。また、その結果をもとにノイズ発生を低減する新規チャネルの設計を行った．

New function development direction, small space specific heat flow phenomenon measurement, necessary, pigment, particle flow field addition, potential restrictions on impurities, unavoidable. The purpose of this study is to investigate the application of the method of non-invasive heat flow to the interface of heterogeneous materials (heterogeneous interface). Heisei 26 years, different phase interface phenomenon to explain the direction of change, the application of the flow field, awareness of optical systems to improve the identification of groups. The specific implementation contents are as follows: 1. The effective demonstration of total reflection self-reflection method for the application of total reflection wave irradiation: the effective demonstration of total reflection self-reflection method developed in the previous year. Flow field conditions and measurement conditions (The position of scattered light) Change the measurement result of scattered light, the number of scattered light is small, the position of scattered light is downstream, the dispersion is carried out, the concentration of each component is matched slowly, the measurement result is confirmed. 2.(Concentration measurement in liquid flow) Non-resonance and reduction: Previous year's construction of CARS light (One kind of non-linear scattered light) In the optical path, a new polarizer, λ/2 plate, etc. are inserted into the optical path. The influence of non-resonance polarization is reduced. The construction of CARS is possible. 3. Non-linear polarization is possible.(Concentration measurement in gas flow) Non-resonant emission detection, impact detection. The result is that the design of the new product is very low.