Three-dimensional density distribution mesurement of spieces of mixtured gas by shearing interferometry with multi-wavelength light

多波长光剪切干涉测量混合气体三维密度分布

• 批准号: 22K04117
• 负责人: 富岡 智
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04117/
• 关键词: 三次元計測; シア干渉計; トモグラフィー; 混合気体密度; 複数波長

火炎の燃焼効率の改善，あるいは大気圧プラズマの医療や農業への応用では，複数の粒子種を含む混合気体の各粒子種の密度の三次元分布の把握が重要である。本研究では，これを計測するために，入射方向を可変とする干渉計を用いて異なる波長に対する複数方向からの干渉縞画像を計測し，コンピュータトモグラフィー(CT)によりそれぞれの波長に対する屈折率の三次元分布を再構成し，それらから三次元粒子種密度を算出する方法を提案している。特に，複数方向からの投影データを振動に強いシア干渉計により取得しようとする点が本研究の特徴である。今年度は，主に，CT による測定方法の検討と，シア干渉計の干渉縞解析のアルゴリズムの検討を行った。一般にCTによる再構成では，全方向からの投影データが必要であるが，干渉計の場合，容易ではなく，一部の範囲の投影データが欠落してしまう。この一部の欠測角度の中に，測定体系の工夫により固定の方向の投影データを追加し，それを再構成に利用すると大幅に再構成の精度があがることが知られている。特に追加した固定方向の投影データを再構成時に重視できる重みつき再構成アルゴリズムが有効であることが知られていたが，本年度は，この重みの与える影響を評価し，重みを与える指針を導いた。シア干渉計は，投影方向を変えた際の振動の影響を受けにくいが，測定される干渉縞画像は物体光の波面自身ではなく，物体光の一種の微分画像に相当するため，干渉縞画像から物体光の波面を再生するための処理が複雑となり，従来提案された方法では，高精度の波面再生には2次元問題の場合は4枚の微分画像が必要であった。この処理について，新たに 2枚で二次元再生が可能な手法を提案し，その有効性が確認できた。また，干渉縞から波面の微分画像を求めるアルゴリズムも高雑音の場合でも，解析できるものを開発した。

Fire inflammation の combustion 焼 の improve working rate, あ る い は big 気 圧 プ ラ ズ マ の medical や agricultural へ の 応 with で は, plural kinds of を の particles containing mixed む 気 body の three dimensional distribution density of each particle of の の の grasp the important で が あ る. This study で は, こ れ を measuring す る た め に, incident direction を can - と す る dry involved meter を with い て different な る wavelength に す seaborne る plural direction か ら の dry involved stripe portrait を measuring し, コ ン ピ ュ ー タ ト モ グ ラ フ ィ ー (CT) に よ り そ れ ぞ れ の wavelength に す seaborne る inflectional rate の three dimensional distribution を constitute し again, Youdaoplaceholder0 ら ら three-dimensional particle species density を calculation する method を proposal て て る る. に, plural direction か ら の projection デ ー タ を strong vibration に い シ ア dry involved meter に よ り obtain し よ う と す る point が の, this study 徴 で あ る. Our は, Lord に, CT に よ る determination method の 検 for と, シ ア dry involved meter の dry involved stripe parsing の ア ル ゴ リ ズ ム の 検 line for を っ た. General に CT に よ る reconstitution で は, omnidirectional か ら の projection デ ー タ が necessary で あ る が, dry involved の occasions, easy で は な く, a の van 囲 の projection デ ー タ が owe fall し て し ま う. こ の a に の の owe measuring Angle, measuring system の time に よ り fixed の の direction projection デ ー タ を additional し, そ れ を constitute に again use す る と に sharply to constitute の precision が あ が る こ と が know ら れ て い る. Special に additional し た の fixed direction projection デ ー タ を reconstitution に seriously で き る heavy み つ き reconstitution ア ル ゴ リ ズ ム が have sharper で あ る こ と が know ら れ て い た が, this year は こ の heavy み の and え る を appraisal of 価 し, heavy み を and え る pointer を guide い た. を シ ア dry は involved, the projection direction - え た interstate の vibration の を by け に く い が, determination of さ れ る dry involved stripe portrait は object light wave itself の で は な く, object light の portraits a の differential に quite す る た め, dry involved stripe portrait か ら object light wave を の regeneration す る た め の 処 Richard が complex 雑 と な り, 従 proposals to さ れ た method で は, For high-precision <s:1> wave surface regeneration に <s:1> two-dimensional problem <s:1> scenarios <e:1>, four <s:1> differential images が are necessary であった. こ の 処 Richard に つ い て, new た に two で secondary yuan regeneration が may な を proposal し, そ の have sharper sex が confirm で き た. Wave の ま た, dry involved stripe か ら differential portrait を o め る ア ル ゴ リ ズ ム も high 雑 sound の occasions で も, parsing で き る も の を open 発 し た.

项目成果

Localized compensator phase unwrapping algorithm based on flux conservable solver

基于通量守恒求解器的局部补偿器相位展开算法

• DOI: 10.1016/j.jocs.2022.101752
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Computational Science
• 影响因子: 3.3
• 作者: Heshmat Samia;Tomioka Satoshi;Nishiyama Shusuke;Hirokami Arata
• 通讯作者: Hirokami Arata

重み付きCTの悪条件問題における再構成の評価

病态加权 CT 问题的重建评估

• 发表时间: 2023
• 作者: 紙谷 究;富岡 智;山内 有二;松本 裕，東 直樹
• 通讯作者: 松本 裕，東 直樹

Monte-Carlo Analysis of Triton Produced by D-D Fusion Reaction in NB-injected LHD Plasma

NB 注入 LHD 等离子体中 D-D 聚变反应产生的 Triton 的蒙特卡洛分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Matsumoto;T. Homma;R. Seki;M. Osakabe;K. Ogawa;and M. Isobe
• 通讯作者: and M. Isobe

Technical Note: Performance evaluation of volumetric imaging based on motion modeling by principal component analysis

• DOI: 10.1002/mp.16123
• 发表时间: 2022-12-03
• 期刊: MEDICAL PHYSICS
• 影响因子: 3.8
• 作者: Asano，Suzuka;Oseki，Keishi;Miyamoto，Naoki
• 通讯作者: Miyamoto，Naoki

Monte Carlo Simulation of D-D Neutron Emission Rate in NBI-Heated Deuterium Plasma of LHD

LHD NBI 加热氘等离子体中 D-D 中子发射率的蒙特卡罗模拟

• 发表时间: 2022
• 期刊: Plasma and Fusion Research
• 影响因子: 0.8
• 作者: Yutaka MATSUMOTO;Takafumi HOMMA;Ryosuke SEKI;Masaki OSAKABE
• 通讯作者: Masaki OSAKABE