論文
虚像再生を用いた簡易HPIV手法の噴流への適用
2001 年 21 巻 10 号 p. 130-137
詳細
2001 年 21 巻 10 号 p. 130-137
HPIV手法は原理的に高い空間解像度, 広いダイナミックレンジを持つ. それゆえに瞬時流速を計測可能な方法として注目されている. しかし, 一方で複雑なキャリブレーションや敏感なセッティングが必要であるという欠点も持つ. 通常のHPIVで複雑なキャリブレーションが必要になる理由の一つには, 記録時の参照光の位相共役な光を再生時に使用することにある. これは位相共役な参照光を作成するためには必ず別の光学系を準備する必要があるためである. このような別の光学系を用意し正確な測定を行なうためには, 記録時の光の方向, 乾板の位置をμmオーダーで記録し, 再生光学系も同様にμmオーダーの微調整をする必要がある. 本論では通常の位相共役再生を用いる方法に対して, 虚像再生によるHPIVを提案する. 虚像再生を用いる利点は, 記録時の光をそのまま利用するため, 位相共役再生のように新たな光学系を別途調整する必要がなくなることにある. 一方で, 2つの点, 取得画像のS/N比, 取得画像の拡大率の制限において位相共役再生に対して劣っている. そこで, 本論ではこの2点が流速計測をする上で致命的な欠点であるかについて調査を行なった. 実験では上向きの噴流中に粒子を混入し, ホログラムに 記録を行ない, 2種類の再生方法で得られる粒子像から流速の計算を試みた. 実験の結果虚像再生により算出された粒子位置から計算される流速ベクトルは, 得られたベクトルの空間分布を考慮すると, 流量から計算される平均流速によく合致していた. その結果, 虚像再生HPIVの欠点であるS/N比, 取得画像の拡大率の制限は致命的な欠点ではないことが確かめられ, 同手法の可能性を示すことが出来た.
