研究概要

流体は気体と液体の総称で，流体の運動は流れと呼びます。レーザを光源として光学系を構成し，微粒子を含む流れに照射すると，レーザ光のドップラ効果により，微粒子の速度が計測できるようになります。微粒子が流れに追従していれば，流れの速度計測を行うことになります。同様に，微粒子を含む流れは観察可能であり，画像処理により面的な速度が計測できるようになります。これらの方法でたとえば物体の周り流れやダクト内流れの詳細計測と詳細理解が可能になります。
これらの計測手法では，流れに追従しない微粒子の運動を直接計測することも可能です。さらに，上記計測器を応用して，微粒子の速度だけでなく粒径も計測できるようになります。ドップラ効果を利用したレーザ応用計測では0.1mm以下の領域を通過する微粒子の速度と粒径を計測できるため複雑な現象でも有用な情報を得ることができます。
流体に蛍光物質を添加し，レーザを照射するとレーザ光とは異なる波長の光を発します。これを薄い液膜に応用すると，液膜厚さや液膜の変形などが計測できるようになります．この方法を利用して，エンジンのピストン周りのエンジンオイル挙動を計測しています。