レーザ誘起蛍光法による濃度計測の一例


以下のような矩形容器に水を満たし、そこに染料を注入してその過程における濃度の分布を計測した。


Nd-YAGレーザによるレーザシートを水平断面に照射し、下方からCCDカメラで蛍光を撮影した。レーザシートは垂直方向にトラバースして、三次元的に濃度の計測を行った。


濃度の算出にあたっては、以下のように背景画像を差し引いたあとに濃度一様画像で除した。また、レーザ光強度の変動を補正するために、画面右端にある濃度一定の部分の蛍光強度がレーザ光強度に比例することを用いた。

時間の経過に伴う濃度の変化を以下に示す。

 



容器全体の体積平均濃度を以下に示す。ピストン状に流体が押し出される場合には最も早く流体が入れ替わり、また、内部が攪拌されている場合には最も遅く流体が入れ替わる(完全混合)が、本結果はその中間にあり、計測の妥当性が示される。