ILIDS(Interferometric laser imaging for droplet sizing)

水滴に光が当たると何が起こるか.

透明球形粒子(液滴)による単色光の散乱光強度分布は,以下のように粒径依存性があります.

直径を0-10マイクロメートルまで変化させています.光源の波長は532nm(緑色)
横軸は散乱角をあらわし,0度が前方散乱,180度が後方散乱です. これをみると,前方30-80度付近に規則的な強度変動(干渉縞)が現れ,これが粒径に依存することがわかります.

画像撮影による多次元粒径計測

非焦点撮影による粒径分布計測

噴霧液滴の撮影例です.
左側が単純なデフォーカス撮影,右側がアナモルフィック光学系を用いた改良型計測法の撮影画像です.

連続画像撮影による粒径・速度の同時計測

微細な噴霧液滴や,液体の飛沫サイズおよび飛翔速度ベクトルが瞬時に計測できます.
この例では,ダブルパルスYAGレーザをもちいるフレームストラドリング撮影(カメラのフレーム切り替わりタイミングの直前と直後にレーザを2発焚く ,特殊なタイミング撮影手法)

ステレオ撮影による3次元計測

干渉画像法の三次元化です.
画像内全域で一定のピント外し状態を実現するために,Scheimpflug配置にしています.

水中気泡の干渉画像法

水中気泡によるレーザ光散乱

水中の気泡により計測される散乱パターン
気体中の液滴と異なり,相対屈折率が1以下となり,散乱パターンが大きく異なる.

マイクロバブルのゼータ電位計測

水中微細気泡の表面は帯電していることが知られています. この電位と気泡周囲の界面活性剤濃度,およびその種類の関係について研究がされています.