JPH0735764A - Method for visualizing gas flow - Google Patents

Method for visualizing gas flow

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JPH0735764A
JPH0735764A JP5202640A JP20264093A JPH0735764A JP H0735764 A JPH0735764 A JP H0735764A JP 5202640 A JP5202640 A JP 5202640A JP 20264093 A JP20264093 A JP 20264093A JP H0735764 A JPH0735764 A JP H0735764A
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JP
Japan
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laser
light
air flow
laser light
visualized
Prior art date
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Application number
JP5202640A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Inoue
正憲 井上
Takuya Shirai
琢也 白井
Takaki Yoshida
隆紀 吉田
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Takasago Thermal Engineering Co Ltd
Original Assignee
Takasago Thermal Engineering Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0735764A publication Critical patent/JPH0735764A/en
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Abstract

PURPOSE:To clearly visualize gas flow. CONSTITUTION:Pure water mist is mixed into the gas flow to be visualized. Beam-like laser light including wavelength in a specific visible light region is repetitively scanned from a laser oscillator 3 to be applied to the gas flow, and scattered light generated at this time from the pure water mist is recognized through an optical filter having relatively high transmissivity only for the range of laser light oscillation wavelength. Therefore intensity of the scattered light is large, so that the laser oscillator 3 can be downsized. Further air current can be clearly visualized in combination with transmission characteristics of the optical filter 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は気流の可視化方法に係
り、可視化しようとする気流中に混入したトレーサにレ
ーザ光を照射し、その際に生ずる散乱光を認識すること
によって気流を可視化する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for visualizing an air flow, in which a tracer mixed in the air flow to be visualized is irradiated with a laser beam and the scattered light generated at that time is recognized to visualize the air flow. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来気流を可視化するにあたっては、い
わゆるトレーサ法が多用されている。これは可視化しよ
うとする気流中にトレーサを混入し、このトレーサの動
きによって気流の動きを視覚によって認識しようとする
ものであり、多くの場合、これらトレーサ自体の動きを
ビデオカメラ等で撮影して記録するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called tracer method has been widely used for visualizing an air flow. This is to mix a tracer into the airflow to be visualized and to visually recognize the movement of the airflow by the movement of the tracer.In many cases, the movement of the tracer itself is captured by a video camera or the like. I try to record it.

【0003】そして従来における方法では、トレーサと
して、気流に浮遊しやすい軽い微小粒子、例えば線香の
煙や化学合成された微粉末を用いたり、あるいは清浄な
水(純水)を原料にした微小な水滴ミストを用いてい
た。
In the conventional method, as tracers, light fine particles that easily float in the airflow, for example, smoke of incense sticks or fine powder of chemically synthesized powder, or fine particles made from clean water (pure water) are used. A water drop mist was used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術中、前者の煙や微粉末をトレーサとして用いる方法
によれば、可視化しようとする気流中やその周辺部にあ
る物体の表面に、これらの粒子が付着し、表面汚染を引
き起こす。そのため例えばクリーンルームなどの清浄空
間では使用することができない。
However, among the above-mentioned conventional techniques, according to the former method of using smoke or fine powder as a tracer, these particles are present on the surface of the object in the air stream to be visualized or in the periphery thereof. Adhere to the surface and cause surface contamination. Therefore, it cannot be used in a clean space such as a clean room.

【0005】一方後者の純水を原料にした微小水滴ミス
トをトレーサとして用いる方法によれば、ミストが表面
に付着しても短時間の間に蒸発するため、上記のような
表面汚染を引き起こす恐れはない。
On the other hand, according to the latter method of using a fine water droplet mist made of pure water as a tracer, even if the mist adheres to the surface, it evaporates in a short time, which may cause the above surface contamination. There is no.

【0006】ところが水滴ミストは気流で搬送される短
時間の間に蒸発したり、周囲に拡散してしまって著しく
その個数濃度が減少してしまい、その結果ビデオカメラ
等で撮影した画像の鮮明度が不足し、特に気流の下流側
や乱れが大きい部分では十分に気流を観察できないとい
う問題があった。
However, the water droplet mist evaporates or diffuses to the surroundings during a short time when it is conveyed by an air flow, and the number concentration thereof is significantly reduced, resulting in the sharpness of an image taken by a video camera or the like. However, there was a problem that the air flow could not be sufficiently observed especially on the downstream side of the air flow or in a portion where the turbulence was large.

【0007】さらに従来は、適宜の照明装置によって気
流中に光を照射し、微小水滴ミストからの反射光を観測
するようにしているが、画像の鮮明度を向上させるに
は、大型の照明装置で照明したり、大出力のレーザ発振
装置から出たレーザ光をシート状に広げて照射するな
ど、大がかりな光源装置を必要とした。
Further, conventionally, light is radiated into the air stream by an appropriate illuminating device and the reflected light from the fine water droplet mist is observed, but in order to improve the sharpness of the image, a large illuminating device is used. A large-scale light source device was required, such as illuminating with a laser beam or radiating a laser beam emitted from a high-power laser oscillator in a sheet form.

【0008】しかもレーザ光を用いて広い空間の可視化
を行う場合には、通常、ビーム状のレーザ光をシリンド
リカルレンズなどで広げることにより面状光として、可
視化したい空間に照射しているが、面状のレーザ光の強
度は、ビーム状のレーザ光の強度よりも格段に低下して
しまう。したがって、その分微小水滴ミストからの反射
光が弱まり、さほど鮮明な画像を得るには至らなかった
のである。
Moreover, when visualizing a wide space using a laser beam, normally, a beam-shaped laser beam is spread by a cylindrical lens or the like to irradiate the space to be visualized as a planar light. The intensity of the laser light in the form of a circle is much lower than the intensity of the laser light in the form of a beam. Therefore, the reflected light from the fine water droplet mist was weakened by that amount, and a clear image could not be obtained.

【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、表面汚染を発生させず、しかもビデオカメラ等で
撮影した場合にも鮮明な画像が得られ、また必要な装置
も小型化できる気流の可視化方法を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to obtain a clear image even when photographed by a video camera or the like without causing surface contamination, and to reduce the size of a necessary apparatus. It aims at providing the visualization method of.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1によれば、可視化しようとする気流中に、
この気流によって移動するトレーサを混入し、特定の可
視光域の波長を含んだビーム状のレーザ光を、繰り返し
走査させるようにして前記気流の、例えば特定エリアに
照射し、その際に生じる散乱光を、前記レーザ光の発振
波長域にだけ相対的に高い透過率を持った光学フィルタ
を通して認識することを特徴とする、気流の可視化法が
提供される。
In order to achieve the above-mentioned object, according to claim 1, in an air stream to be visualized,
A tracer that moves by this air flow is mixed, and a beam-shaped laser light containing a wavelength in a specific visible light region is repeatedly scanned to irradiate, for example, a specific area of the air flow, and scattered light generated at that time Is provided through an optical filter having a relatively high transmittance only in the oscillation wavelength range of the laser light, and a method for visualizing an air flow is provided.

【0011】ここでビーム状のレーザ光を、そのように
特定エリアに対して繰り返し走査させるようにして照射
するには、例えばレーザ光発振装置自体を例えば所定角
度の範囲内で回動させたり、一旦ミラーに反射させてそ
の反射光によってを特定エリアを照射するように構成
し、かつ当該ミラーを所定角度の範囲内で回動させるよ
うにしてもよい。この場合、後者の方がレーザ光発振装
置に与える影響がないので、実用上好ましい。
Here, in order to irradiate the beam-shaped laser light by repeatedly scanning the specific area, for example, the laser light oscillation device itself is rotated within a range of a predetermined angle, for example. The mirror may be once reflected so that the reflected light irradiates a specific area, and the mirror may be rotated within a range of a predetermined angle. In this case, the latter is practically preferable because it does not affect the laser light oscillation device.

【0012】またその際の単位時間あたりの走査回数
は、1秒間に60回程度以上が好ましい。そうすれば視
覚によって認識する場合、視覚の残像現象によって連続
的な画像として認識されるからである。
The number of scans per unit time at that time is preferably about 60 times or more per second. This is because, when visually recognized, the images are recognized as continuous images due to the afterimage phenomenon of vision.

【0013】そして散乱光を認識するための具体的な手
段としては、視覚による直接の認識の他に、例えばビデ
オカメラでの画像化や光学カメラによる写真撮影等が挙
げられる。
Specific means for recognizing the scattered light include, in addition to the direct visual recognition, for example, imaging with a video camera and photography with an optical camera.

【0014】上記請求項1における構成中、特定の可視
光域の波長を含んだビーム状のレーザ光は、次のような
理由から、紫外線(波長390nm以下)や赤外線(8
00nm以上)を含まないレーザ光が好ましい。
In the structure according to claim 1, the beam-shaped laser light containing a wavelength in a specific visible light region is ultraviolet (wavelength 390 nm or less) or infrared (8 nm) for the following reason.
Laser light that does not contain (00 nm or more) is preferable.

【0015】すなわち、紫外線は別名「化学線」とも呼
ばれるように強い化学作用があり、空気中で照射すると
オゾンを発生させたり、人の目に入射した場合には視力
障害を引き起こす恐れがあり好ましくない。しかも半導
体製造におけるフォトリソグラフィ工程では特定の波長
の光に反応するレジストと呼ばれる薬剤を使用してお
り、その反応波長は365nm(i線)などにあるた
め、使用場所等に制限が加えられる。
That is, ultraviolet rays have a strong chemical action, which is also called "actinic rays", and when they are irradiated in the air, they may generate ozone, or when they enter human eyes, they may cause visual impairment. Absent. In addition, in the photolithography process in semiconductor manufacturing, a chemical called a resist that reacts with light of a specific wavelength is used, and the reaction wavelength is 365 nm (i-line) or the like, so the place of use or the like is limited.

【0016】一方赤外線は紫外線と異なり化学作用は少
ないが、物体に当たると吸収された大部分が熱に変わる
性質がある。そして高温物体や照明灯表面からも赤外線
が盛んに放射され、常温下の機器、器具さらには人体か
らも赤外線が放射されている。したがって、赤外線を含
むレーザ光を使用した場合、気流中に混入した水滴ミス
トからの散乱光にこれら種々の物体からの放射赤外線が
混ざり、光学フィルタを用いても両者を分離することが
難しくなる場合があるからである。
On the other hand, infrared rays, unlike ultraviolet rays, have a small chemical action, but when they hit an object, most of them are converted into heat. Infrared rays are also radiated actively from high-temperature objects and the surface of lighting lamps, and infrared rays are also radiated from equipment and instruments at room temperature, as well as the human body. Therefore, when a laser beam containing infrared rays is used, the infrared rays emitted from these various objects are mixed with the scattered light from the water droplet mist mixed in the airflow, making it difficult to separate the two even using an optical filter. Because there is.

【0017】請求項2によれば、上記の気流の可視化方
法において、アルゴン(Ar+)レーザによるレーザ光
を用いたことを特徴とする、気流の可視化方法が提供さ
れる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for visualizing an air flow, characterized in that laser light from an argon (Ar + ) laser is used in the method for visualizing the air flow.

【0018】請求項3によれば、トレーサとして、純水
を原料として発生させた水滴ミストを用いたことを特徴
とする気流の可視化方法が提供される。かかる場合、純
水の水滴ミストを発生させるには、水槽内の純水を超音
波によって振動させてその方面からミストを発生させる
方法、純水水蒸気を急冷凝縮して純水ミストを発生させ
る方法などを用いることができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for visualizing an air flow, wherein a water droplet mist generated from pure water as a raw material is used as the tracer. In this case, in order to generate a water droplet mist of pure water, a method of vibrating the pure water in the water tank with ultrasonic waves to generate a mist from that direction, a method of rapidly condensing pure water vapor to generate a pure water mist Etc. can be used.

【0019】[0019]

【作用】請求項1によれば、レーザ光が気流中に照射さ
れた際に、気流中のトレーサから生ずる散乱光を、前記
レーザ光の発振波長域にだけ相対的に高い透過率を持っ
た光学フィルタを通して認識するようにしているので、
迷光(コントラストを低下させる光)として入ってくる
照明光の成分を極力少なくすることができる。したがっ
て、例えばビデオカメラ等でこれを撮影した場合、画像
中のトレーサの鮮明度が向上する。
According to the present invention, when the laser light is applied to the air flow, the scattered light generated from the tracer in the air flow has a relatively high transmittance only in the oscillation wavelength range of the laser light. Since it is recognized through an optical filter,
The component of the illumination light that comes in as stray light (light that reduces the contrast) can be minimized. Therefore, when this is photographed with a video camera or the like, the sharpness of the tracer in the image is improved.

【0020】ところで、近年の無窓建築工場(半導体製
造用のクリーンルーム等)の照明には、分光分布が図
1、図2および図3に示されるような蛍光灯が使用さ
れ、その中でも通常は図2に示された昼白色蛍光灯が多
く使用されている。一方、特殊な環境、例えば半導体製
造におけるフォトリソグラフィ工程では、分光分布が図
4に示される純黄色カラード蛍光灯が使用されている。
By the way, a fluorescent lamp having a spectral distribution as shown in FIGS. 1, 2 and 3 is used for illumination of a windowless building factory (clean room for semiconductor manufacturing, etc.) in recent years. The daylight white fluorescent lamp shown in 2 is often used. On the other hand, in a special environment, for example, a photolithography process in semiconductor manufacturing, a pure yellow colored fluorescent lamp whose spectral distribution is shown in FIG. 4 is used.

【0021】これらの分光分布は、前記図1〜4でわか
るように可視光の波長域全体に分布しているが、本発明
ではレーザ発振光が特定の波長の光(線スペクトル)を
出すことに着目し、光学フィルタの透過特性を特定波長
のみに極力限定することで、背景や他の照明光などから
入り込む迷光の量を抑え、鮮明な可視化画像を得ること
が可能である。
These spectral distributions are distributed over the entire wavelength range of visible light as can be seen from FIGS. 1 to 4, but in the present invention, the laser oscillation light emits light of a specific wavelength (line spectrum). Focusing on the above, by limiting the transmission characteristic of the optical filter to only a specific wavelength as much as possible, it is possible to suppress the amount of stray light entering from the background or other illumination light and obtain a clear visualized image.

【0022】また照射光にビーム状レーザを使い、可視
化空間に高周波で繰り返し走査することにより、散乱光
の光の強度を強くすることができ、また光源装置自体の
小型化を図ることが可能である。しかもレーザ光の搬送
は光ファイバなどで行えるため、光源装置本体と可視化
空間の距離を離すことができ、それによって可視化する
空間の気流を乱すことをも防止できる。
By using a beam laser as the irradiation light and repeatedly scanning the visualization space at a high frequency, the intensity of the scattered light can be increased and the light source device itself can be downsized. is there. Moreover, since the laser light can be conveyed by an optical fiber or the like, the distance between the light source device main body and the visualization space can be increased, and thereby the air flow in the visualization space can be prevented from being disturbed.

【0023】さらに、レーザ光はハーフミラー等で分配
が可能であるため一台の光源装置で複数の場所における
気流の可視化も可能である。
Further, since the laser light can be distributed by a half mirror or the like, it is possible to visualize the air flow at a plurality of places with one light source device.

【0024】請求項2によれば、アルゴン(Ar+)レ
ーザによるレーザ光を用いているが、アルゴンレーザ
は、例えば数十W程度もの比較的高い出力が容易に得ら
れ、しかも取扱いが容易である。
According to the second aspect, laser light from an argon (Ar + ) laser is used, but the argon laser can easily obtain a relatively high output of, for example, about several tens W and is easy to handle. is there.

【0025】そのうえAr+レーザ励起色素レーザで
は、色素を選択することにより、400〜1000nm
の波長範囲の連続発振が得られ、使用する照明条件等に
応じて、適宜選択的に発振波長を設定することにより、
鮮明な画像を得ることが可能となっている。
Moreover, in the Ar + laser-excited dye laser, it is possible to select 400 to 1000 nm by selecting a dye.
The continuous oscillation in the wavelength range of is obtained, and by appropriately setting the oscillation wavelength according to the illumination conditions to be used,
It is possible to obtain clear images.

【0026】請求項3によれば、さらにトレーサとし
て、純水を原料として発生された水滴ミストを使用して
いるから、これら水滴ミストが蒸発しても不純物が残存
せず、物体の表面や室内を汚染することがない。
According to the third aspect, since the water droplet mist generated from pure water is used as the tracer, impurities do not remain even when the water droplet mist evaporates, and the surface of the object or the room Never pollute.

【0027】[0027]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図5は、本実施例を実施するための基本的なシス
テムの構成を示しており、1は水蒸気の急冷方式によっ
て純水ミストを発生させるミスト発生装置であって、こ
のミスト発生装置1には、可視化しようとする気流空間
へ純水ミストを吹き出すためのノズルを多数有するノズ
ル装置2が接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 shows the configuration of a basic system for carrying out the present embodiment. Reference numeral 1 denotes a mist generator for generating pure water mist by a rapid cooling method of steam. A nozzle device 2 having a large number of nozzles for blowing pure water mist into the airflow space to be visualized is connected.

【0028】3はレーザ発振装置であり、本実施例にお
いては、アルゴンレーザ発振装置を用いており、その発
振線と相対出力は、図6のグラフに示したような特性を
有するものである。そしてこのレーザ発振装置3から発
進されたレーザ光は、光ファイバ4によって可視化しよ
うとする気流空間付近まで搬送され、レンズ装置5によ
ってビーム状のレーザ光が、可視化しようとする気流空
間付近に設けられた振動ミラー6に向けて射出されるよ
うに構成されている。
Reference numeral 3 denotes a laser oscillating device. In this embodiment, an argon laser oscillating device is used, and its oscillation line and relative output have the characteristics shown in the graph of FIG. The laser light emitted from the laser oscillator 3 is conveyed to the vicinity of the airflow space to be visualized by the optical fiber 4, and the beam laser light is provided near the airflow space to be visualized by the lens device 5. It is configured to be emitted toward the vibrating mirror 6.

【0029】この振動ミラー6は、適宜の駆動装置(図
示せず)によって30Hz以上の振動数で往復回動する
ように構成されており、レンズ装置5からのビーム状の
レーザ光を反射させ、前記往復回動運動によって、可視
化しようとする気流空間内の特定エリア(断面)に、当
該反射光を連続走査するように構成されている。
The vibrating mirror 6 is configured to reciprocally rotate at a frequency of 30 Hz or more by an appropriate driving device (not shown), and reflects the beam-shaped laser light from the lens device 5, By the reciprocating rotary motion, the specific area (cross section) in the airflow space to be visualized is continuously scanned with the reflected light.

【0030】7は撮影用のビデオカメラであり、このビ
デオカメラ7のカメラ用レンズ8には、光学フィルタ9
が設けられている。本実施例で使用したこれらビデオカ
メラ7の撮像管の分光感度と、光学フィルタ9の透過特
性は、図7のグラフに示した通りであり、特に光学フィ
ルタ9の透過特性は、約475nm〜525nmの間の
波長の光のみを、高い透過率で透過させる特性を有して
いる。
Reference numeral 7 denotes a video camera for photographing, and the camera lens 8 of the video camera 7 includes an optical filter 9
Is provided. The spectral sensitivity of the image pickup tube of these video cameras 7 used in this example and the transmission characteristic of the optical filter 9 are as shown in the graph of FIG. 7, and particularly the transmission characteristic of the optical filter 9 is about 475 nm to 525 nm. It has a characteristic of transmitting only light having a wavelength between 2 and 5 with high transmittance.

【0031】そしてビデオカメラ7で撮影された可視化
しようとする気流空間の画像は、モニタ10で確認され
ながら、ビデオデッキ11で記録されるようになってい
る。なお12は室内照明灯である。
The image of the airflow space to be visualized, which is captured by the video camera 7, is recorded on the video deck 11 while being confirmed on the monitor 10. Reference numeral 12 is an indoor illumination lamp.

【0032】本実施例を実施するためのシステムは以上
のように構成されており、可視化画像を得る際には、ま
ずミスト発生装置1によって純水ミストを発生させてこ
れを可視化しようとする気流空間内に混入させ、さらに
振動ミラー6を作動させるとともに、レーザ発振装置3
からビーム状のレーザ光を振動ミラー6に向けて射出さ
せる。
The system for carrying out the present embodiment is configured as described above, and when obtaining a visualized image, first, the mist generator 1 generates pure water mist to visualize the air flow. The laser oscillating device 3 is mixed with the laser oscillating mirror 6 while being mixed in the space and operating the oscillating mirror 6.
A beam-shaped laser beam is emitted toward the vibrating mirror 6.

【0033】そうするとレーザ光は振動ミラー6によっ
て反射されて、可視化しようとする気流空間内の特定エ
リア(断面)を繰り返し連続走査し、その際に生ずる純
水ミストからの散乱光が、光学フィルタ9を通じてビデ
オカメラ7で撮影される。
Then, the laser light is reflected by the vibrating mirror 6, and a specific area (cross section) in the air flow space to be visualized is repeatedly and continuously scanned, and the scattered light from the pure water mist generated at that time is filtered by the optical filter 9. Through the video camera 7.

【0034】この場合光学フィルタ9の透過特性は、図
7に示したように約475nm〜525nmの間の波長
の光のみを高い透過率で透過させる特性を有し、透過さ
せる波長帯が極めて狭いものとなっている。一方レーザ
光の発振波長群における出力の大きい主要な波長が、4
88.0nmと514.5nmであるから、かかる波長
でレーザ光を発振させることにより、光学フィルタ9を
通じて他の迷光はカットされ、ビデオカメラ7で撮影さ
れるこれら純水ミストからの散乱光の画像は極めて鮮明
となる。したがって、前述の光学フィルタ9の透過特性
と相俟って、トレーサとしての純水ミストの動きを鮮明
に画像化することが可能である。
In this case, the transmission characteristic of the optical filter 9 has such a characteristic that only light having a wavelength between about 475 nm and 525 nm is transmitted with a high transmittance as shown in FIG. 7, and the wavelength band to be transmitted is extremely narrow. It has become a thing. On the other hand, the main wavelength with a large output in the oscillation wavelength group of laser light is 4
Since they are 88.0 nm and 514.5 nm, other stray light is cut through the optical filter 9 by oscillating laser light at such wavelengths, and an image of scattered light from these pure water mists taken by the video camera 7 is taken. Becomes extremely clear. Therefore, in combination with the transmission characteristics of the optical filter 9 described above, it is possible to clearly image the movement of the pure water mist as the tracer.

【0035】またレーザ光は可視化しようとする気流空
間に繰り返して走査しているので、純水ミストからの散
乱光の強度は大きくなっており、この点からも鮮明な画
像が得られるものである。またレーザ発振装置3につい
ても、さほど出力の大きいものでなくとも構わず、装置
を小型化できる。
Further, since the laser light is repeatedly scanned in the airflow space to be visualized, the intensity of scattered light from the pure water mist is high, and a clear image can be obtained from this point as well. . Further, the laser oscillator 3 does not need to have a large output, and the device can be downsized.

【0036】しかもレーザ発振装置3から発振されるレ
ーザ光を488.0nm、514.5nmに設定してお
くことにより、人体や観測自体に悪影響を与える紫外線
(波長390nm以下)や赤外線(800nm以上)を
含まないものとなり、この点でも好ましい可視化方法と
なっている。
Moreover, by setting the laser light oscillated from the laser oscillator 3 to 488.0 nm and 514.5 nm, ultraviolet rays (wavelength 390 nm or less) and infrared rays (800 nm or more) that adversely affect the human body and the observation itself. Is not included, which is also a preferable visualization method in this respect.

【0037】さらにレーザ発振装置3から発振されるレ
ーザ光は、上記の如く、可視化しようとする気流空間付
近まで光ファイバ4によって搬送させることができるの
で、光源装置であるレーザ発振装置3を、可視化しよう
とする気流空間から離して設置することができ、当該気
流空間の気流を乱すことはない。
Further, since the laser light oscillated from the laser oscillating device 3 can be carried by the optical fiber 4 to the vicinity of the airflow space to be visualized as described above, the laser oscillating device 3 as the light source device is visualized. It can be installed away from the intended airflow space and does not disturb the airflow in the airflow space.

【0038】一方散乱光を発するトレーサは、ミスト発
生装置1から発生される純水ミストが用いられているか
ら、蒸発しても不純物が残存せず、物体の表面や室内を
汚染することがない。
On the other hand, since the pure water mist generated from the mist generator 1 is used as the tracer which emits scattered light, impurities do not remain even when evaporated, and the surface of the object or the room is not contaminated. .

【0039】ところでレーザ光はハーフミラー等で分配
が可能であるから、1のレーザ発振装置を用いて同時に
複数の異なった場所の気流空間の可視化も可能である。
図8はそのような場合の他の実施例のシステム要部を示
しており、レーザ発振装置3、及びこのレーザ発振装置
3から発振されるビーム状のレーザ光をレンズ装置5ま
で搬送させる光ファイバ4の構成は、前出第1実施例と
同様であるが、本第2実施例においては、レンズ装置5
から射出されるビーム状のレーザ光は、まずハーフミラ
ー21に照射され、このハーフミラー21を通過するレ
ーザ光はミラー22に向けて射出されるように構成され
ている。
By the way, since the laser light can be distributed by a half mirror or the like, it is possible to visualize the air flow spaces at a plurality of different places at the same time by using one laser oscillator.
FIG. 8 shows a system main part of another embodiment in such a case. The laser oscillation device 3 and an optical fiber for carrying beam-shaped laser light oscillated from the laser oscillation device 3 to the lens device 5 are shown. 4 is the same as that of the first embodiment described above, but in the second embodiment, the lens device 5 is used.
The beam-shaped laser light emitted from the first is first irradiated to the half mirror 21, and the laser light passing through the half mirror 21 is emitted toward the mirror 22.

【0040】そしてハーフミラー21によって反射され
たレーザ光は、ミラー23で反射されて第1振動ミラー
24に向けて照射され、一方ハーフミラー21を通過し
てミラー22に向けて射出されたレーザ光は、ミラー2
5で反射されて第2振動ミラー26に向けて照射される
ように構成されている。
The laser light reflected by the half mirror 21 is reflected by the mirror 23 and radiated toward the first vibrating mirror 24, while passing through the half mirror 21 and emitted toward the mirror 22. Is the mirror 2
The second vibrating mirror 26 is reflected and is irradiated toward the second vibrating mirror 26.

【0041】上記各第1振動ミラー24及び第2振動ミ
ラー26は、既述の第1実施例における振動ミラー6と
同様、適宜の駆動装置(図示せず)によって往復回動す
るように構成されており、夫々可視化しようとする別の
気流空間内の特定エリアP、Qに、前記レーザ光を繰り
返し照射して、各々対応する各エリアを連続走査するよ
うに構成されている。
The first vibrating mirror 24 and the second vibrating mirror 26 are reciprocally rotated by an appropriate driving device (not shown), like the vibrating mirror 6 in the above-described first embodiment. The specific areas P and Q in the different airflow spaces to be visualized are repeatedly irradiated with the laser light, and the corresponding areas are continuously scanned.

【0042】かかる第2実施例によれば、1台のレーザ
発振装置3によって異なった2カ所の気流空間に存する
特定のエリアP、Qを夫々可視化することが可能であ
る。
According to the second embodiment, it is possible to visualize specific areas P and Q existing in two different airflow spaces by one laser oscillation device 3, respectively.

【0043】[0043]

【発明の効果】請求項1によれば、トレーサからの散乱
光の強度を大きくすることができ、光源装置の小型化が
図れる。そして特定波長の光を照射する一方、トレーサ
からの散乱光を光学フィルタで透過させることにより、
トレーサの散乱光を強調することができ、散乱光強度の
大きさと相俟って、気流を鮮明に可視化することが可能
である。しかもレーザ光の搬送は光ファイバなどで行え
るため、光源装置本体と可視化空間の距離を離すことが
でき、それによって可視化する空間の気流を乱すことを
も防止できる。そのうえレーザ光はハーフミラー等で分
配が可能であるため、一台の光源装置で複数の場所にお
ける気流の可視化も可能である。
According to the first aspect of the present invention, the intensity of scattered light from the tracer can be increased and the light source device can be downsized. And while irradiating light of a specific wavelength, by transmitting the scattered light from the tracer with an optical filter,
The scattered light of the tracer can be emphasized, and the airflow can be clearly visualized in combination with the magnitude of the scattered light intensity. Moreover, since the laser light can be conveyed by an optical fiber or the like, the distance between the light source device main body and the visualization space can be increased, and thereby the air flow in the visualization space can be prevented from being disturbed. In addition, since the laser light can be distributed by a half mirror or the like, it is possible to visualize the air flow at a plurality of places with one light source device.

【0044】請求項2によれば、請求項1の発明を実施
するうえで、アルゴンレーザによるレーザ光を使用して
おり、その発振波長群における出力の高いの主要な波長
が488.0nmと514.5nmと狭い波長範囲で存
在するため、光学フィルタの透過特性をこれらの狭い範
囲に限定することができ、より効果的に迷光の侵入を防
ぐことができる。またアルゴンレーザは、取扱いが容易
で、比較的高い出力も容易に得られるので、装置化して
システム構成することが簡単である。
According to the second aspect of the present invention, in carrying out the invention of the first aspect, laser light from an argon laser is used, and the main wavelengths of high output in the oscillation wavelength group are 488.0 nm and 514. Since it exists in a narrow wavelength range of 0.5 nm, the transmission characteristics of the optical filter can be limited to these narrow ranges, and stray light can be more effectively prevented from entering. Further, since the argon laser is easy to handle and a relatively high output can be easily obtained, it is easy to make an apparatus and configure a system.

【0045】請求項3によれば請求項1、2の効果をそ
のまま保持しつつ、さらに水滴ミストが蒸発しても不純
物が残存しないので、器具表面や室内を汚染することが
ないという効果が得られる。従って、清浄度を要求され
るクリーンルーム内においても適用できる。
According to the third aspect, while maintaining the effects of the first and second aspects as they are, impurities do not remain even when the water droplet mist evaporates, so that the surface of the equipment and the room are not contaminated. To be Therefore, it can be applied even in a clean room where cleanliness is required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】昼光色蛍光灯の分光分布を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing a spectral distribution of a daylight fluorescent lamp.

【図2】昼白色蛍光灯の分光分布を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the spectral distribution of a daylight white fluorescent lamp.

【図3】白色蛍光灯の分光分布を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a spectral distribution of a white fluorescent lamp.

【図4】純黄色カラード蛍光灯の分光分布を示すグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing a spectral distribution of a pure yellow colored fluorescent lamp.

【図5】第1実施例にかかる気流の可視化方法を実施す
るためのシステムの構成を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of a system for carrying out the method for visualizing an air flow according to the first embodiment.

【図6】アルゴンレーザの発振波長と相対出力との関係
を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an oscillation wavelength of an argon laser and a relative output.

【図7】第1実施例で用いた光学フィルタの透過特性と
ビデオカメラの撮像管の分光感度特性を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing transmission characteristics of an optical filter used in the first embodiment and spectral sensitivity characteristics of an image pickup tube of a video camera.

【図8】第2実施例にかかる気流の可視化方法を実施す
るためのシステムの構成の要部を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a main part of a configuration of a system for carrying out a method of visualizing an air flow according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ミスト発生装置 3 レーザ発振装置 4 光ファイバ 5 レンズ装置 6 振動ミラー 7 ビデオカメラ 9 光学フィルタ 10 モニタ 1 Mist Generator 3 Laser Oscillator 4 Optical Fiber 5 Lens Device 6 Vibration Mirror 7 Video Camera 9 Optical Filter 10 Monitor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可視化しようとする気流中に、この気流
によって移動するトレーサを混入し、特定の可視光域の
波長を含んだビーム状のレーザ光を、繰り返し走査させ
るようにして前記気流に照射し、その際に生じる散乱光
を、前記レーザ光の発振波長域にだけ相対的に高い透過
率を持った光学フィルタを通して認識することを特徴と
する、気流の可視化法。
1. A tracer, which is moved by the air flow, is mixed in the air flow to be visualized, and a beam-shaped laser beam containing a wavelength in a specific visible light region is repeatedly scanned to irradiate the air flow. Then, the scattered light generated at that time is recognized through an optical filter having a relatively high transmittance only in the oscillation wavelength range of the laser light, and a method for visualizing an air flow.
【請求項2】 レーザ光はアルゴンレーザによるレーザ
光であることを特徴とする、請求項1に記載の気流の可
視化法。
2. The method for visualizing an air flow according to claim 1, wherein the laser light is a laser light from an argon laser.
【請求項3】 トレーサは、純水を原料として発生され
る水滴ミストであることを特徴とする、請求項1又は2
に記載の気流の可視化法。
3. The tracer is a water droplet mist generated from pure water as a raw material.
Visualization method of air flow described in.
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