二色LIFによるレイリー・ベナール対流の温度計測

矩形容器の底面を加熱、上面を冷却するとレイリー不安定により熱対流が生じる(Reyleigh-Bernard対流)。その温度分布を2色レーザ誘起蛍光法で計測した。本研究は2001年度、榊原がイリノイ大学のR.J.Adrian 教授の研究室に滞在した際に行った実験である。詳細は下記論文を参照下さい。

Sakakibara, J., Adrian, R. J., 2004, "Measurement of Temperature Field of a Rayleigh-Benard Convection using Two-Color Laser Induced Fluorescence", Experiments in Fluids, Vol.37, No.3, pp.331-340. (PDF)


テストセクションおよび光学系の配置図。テストセクション下面が加熱される。上面はこの図では省略。

 

テストセクション外観 CCDカメラおよびビームスプリッター

 

RhodamineB(温度の上昇と共に蛍光強度が下がる染料)の蛍光画像。 Rhodamine 110(温度による蛍光強度変化の少ない染料)の蛍光画像

 

上記2画像の比の画像。プルームが良く観察される。ただし、横方向にスジが残っている。 2台のカメラのボケを画像処理によって合わせることで、スジを無くした画像。温度の精度は±0.17℃。