JPH0290037A - レーザ多焦点法による粒子の速度，径，屈折率の同時測定システム - Google Patents

レーザ多焦点法による粒子の速度，径，屈折率の同時測定システム

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JPH0290037A
JPH0290037A JP63242180A JP24218088A JPH0290037A JP H0290037 A JPH0290037 A JP H0290037A JP 63242180 A JP63242180 A JP 63242180A JP 24218088 A JP24218088 A JP 24218088A JP H0290037 A JPH0290037 A JP H0290037A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 これまで、レーザ・ドツプラ速度計のｖｉｓｉｂｉｌｉ
ｔｙ法や位相測定法を用いて流れの中の粒子の速度、径
を求めることが、試みられてきた。光学系の調整が難し
いこと、２光束干渉法を用いているので、信号が正弦波
状となり、Ｓ／Ｎ比が悪いこと、待に粒径が大きくなる
とｖｉｓｉｂｉＨｙが劣化する。縞間隔を大大きくとれ
ないため１粒子の速度、径測定のダイナミックレンジが
小さくなるなどの２０１題があった。
本特許のシステムでは１回折格子の多重干渉を用いて、
鮮鋭な干渉縞を作製し、Ｓ／Ｎ比の高い信号が得られる
。この光学系は、セルファライニングで調整が容易であ
る。縞間隔も回折格子のピッチを変えることにより、広
い範囲で変えることが出来る。
粒子の速度と径の測定のダイナミックレンジが大きい。
また従来不可能であった粒子の、屈折率変化も測定でき
る特色をもつ。このシステムの光学系を図１に示す。レ
ンズ１，１２を通り、ビーム径を拡大したレーザビーム
は、レンズ１３の前側焦平面に置かれた回折格子ｄ、ｇ
、を通り回折し、レンズ１３によってそれぞれの回折光
は平行になる。この後側角平面に集光された鮮鋭な多重
干渉縞（多焦点）を測定に用いる。
できるだけ、明るい１強度のそろった多焦点を得るため
１回折格子ｄ、　ｇ、には５パルス幅変調された位相回
折格子を用いている。反射光、屈折光を検出器ＰＤ１．
　ＰＯ２で受光する。途中のアパーチャａ！、　ａ２は
多焦点の中心軌道を粒子が１通った時のみを選択するた
め使用している。粒子の速度は、多焦点を粒子がよぎっ
た時相じる反射光から得られる信号の周期から求めるこ
とができる。粒子の径と屈折率の測定原理を図２に示す
。図２では、説明上、わかり易くするため、多焦点の１
点についてのみ示しである。
（ａ）に示すように粒子が、ビームを通過する時。
（ｂ）に示すように、まず、反射光が検出１ｐｏ２で１
！測され、引き続いて屈折光がＰＤＩ　で、屈折光がＰ
Ｏ２、反射光がＰＤＩ　で観測される。したがって、　
ＰＤＩと、　ＰＯ２で得られた信号の時間遅れＴ２．　
Ｔ、をαノ定すれば１反射と屈折のスネルの法則を用い
て、幾何学的に粒子の径と屈折率を求めることができる
。この方法は、信号の時間遅れのみを測定すればよく。
較正の必要がなく、簡単に精度よく粒子の速度、径。
消折率の測定ができる。
４、図面の簡単な説明　図１は、レーザ多焦点法による
粒子の速度、径、屈折率の同時測定システムの光学系２
図２は１粒子の径と屈折率同時測定の原理図。（ａ）は
光学系、（ｂ）は信号処理系。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザ多焦点法を用いて粒子の速度、径、屈折率を同時
    測定するシステム
JP63242180A 1988-09-27 1988-09-27 レーザ多焦点法による粒子の速度、径、屈折率の同時測定方法 Expired - Fee Related JPH0756471B2 (ja)

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