JPH037054B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH037054B2 JPH037054B2 JP57088447A JP8844782A JPH037054B2 JP H037054 B2 JPH037054 B2 JP H037054B2 JP 57088447 A JP57088447 A JP 57088447A JP 8844782 A JP8844782 A JP 8844782A JP H037054 B2 JPH037054 B2 JP H037054B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- temperature
- concentration
- laser
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/02—Transmitters
- H04B1/04—Circuits
- H04B2001/0408—Circuits with power amplifiers
- H04B2001/0416—Circuits with power amplifiers having gain or transmission power control
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は気体の速度測定用のレーザ光束と温度
および成分濃度測定のためのレーザ光束を被測定
気体内の一点に集光して同一点のこれらの測定値
を得ることの出来る測定光学装置に関する。
および成分濃度測定のためのレーザ光束を被測定
気体内の一点に集光して同一点のこれらの測定値
を得ることの出来る測定光学装置に関する。
従来、レーザ光束を気体内の一点に集光して気
流の速度を測定するレーザ流速計が知られてい
る。この流速計は、運動する気体内にミクロンオ
ーダーの微粒子を混入し、入射光がこの微粒子に
当つたとき、エネルギーの授受が行なわれず入射
光と同じ周波数で散乱されるいわゆる弾性散乱
光、特にミー（Mie）散乱光により、粒子の運動
で生ずるドプラー効果によるシフト周波数を検出
して気流の速度を求めるものである。
流の速度を測定するレーザ流速計が知られてい
る。この流速計は、運動する気体内にミクロンオ
ーダーの微粒子を混入し、入射光がこの微粒子に
当つたとき、エネルギーの授受が行なわれず入射
光と同じ周波数で散乱されるいわゆる弾性散乱
光、特にミー（Mie）散乱光により、粒子の運動
で生ずるドプラー効果によるシフト周波数を検出
して気流の速度を求めるものである。
一方、近年、強力なレーザー光線を気体内に集
光して気体の温度および濃度を測定できるラマン
散乱分光法が開発された。これは気体内に含まれ
る特定の分子、例えばN2、O2等に注目し、特定
の波長のレーザ光線を入射させ、入射光とこれら
の分子との間でエネルギーの授受が行われ入射光
と波長が異なる光が放出される非弾性散乱いわゆ
るラマン散乱が生ずるのを利用している。
光して気体の温度および濃度を測定できるラマン
散乱分光法が開発された。これは気体内に含まれ
る特定の分子、例えばN2、O2等に注目し、特定
の波長のレーザ光線を入射させ、入射光とこれら
の分子との間でエネルギーの授受が行われ入射光
と波長が異なる光が放出される非弾性散乱いわゆ
るラマン散乱が生ずるのを利用している。
これら両装置は、レーザ光束を気体内に集束さ
せる点では共通するが、測定原理が全く異なり、
したがつて使用するレーザ光の強度や性質が異な
るため、別々の装置として使われてきた。
せる点では共通するが、測定原理が全く異なり、
したがつて使用するレーザ光の強度や性質が異な
るため、別々の装置として使われてきた。
航空エンジンや自動車などの燃焼器、工業用炉
などにみられる燃焼現象は、化学反応、熱移動お
よび流体運動が複雑にからみ合つた現象であり、
科学的にはほとんど未解明の領域である。このた
め、これらの燃焼機器の改良開発は多分に経験に
依存するものとなつていた。
などにみられる燃焼現象は、化学反応、熱移動お
よび流体運動が複雑にからみ合つた現象であり、
科学的にはほとんど未解明の領域である。このた
め、これらの燃焼機器の改良開発は多分に経験に
依存するものとなつていた。
このような燃焼現象をより科学的に解明するに
は、燃焼領域の同一点における速度、温度および
成分濃度を同時に測定し、データを解析する必要
がある。
は、燃焼領域の同一点における速度、温度および
成分濃度を同時に測定し、データを解析する必要
がある。
気体の燃焼領域中の一点における上記のような
速度、温度および成分濃度の測定には、上記のレ
ーザ流速計およびラマン散乱分光法が利用できる
が、これらを別々の装置として使う場合は、同一
点の気体速度および温度・成分濃度を測定しよう
とすれば、両装置のレーザ光の集束点を一致させ
る必要があり、両装置の調整は手間のかかる困難
な作業となる。
速度、温度および成分濃度の測定には、上記のレ
ーザ流速計およびラマン散乱分光法が利用できる
が、これらを別々の装置として使う場合は、同一
点の気体速度および温度・成分濃度を測定しよう
とすれば、両装置のレーザ光の集束点を一致させ
る必要があり、両装置の調整は手間のかかる困難
な作業となる。
本発明は、レーザ流速計用のレーザ光線と、ラ
マン散乱分光装置用のレーザ光線を同一の集光レ
ンズで集束させることにより、両装置のレーザ光
を同一点に集光させ、気体内の同一点の速度およ
び温度・濃度を同時に測定できる流速及び温度・
濃度の同時測定装置を得ようとするものである。
マン散乱分光装置用のレーザ光線を同一の集光レ
ンズで集束させることにより、両装置のレーザ光
を同一点に集光させ、気体内の同一点の速度およ
び温度・濃度を同時に測定できる流速及び温度・
濃度の同時測定装置を得ようとするものである。
以下図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の光学系及びその光路の構成の
１例を示す模式図で、流速計用のレーザビーム
３，４と温度・濃度計測用のレーザビーム５，
６，７は、共通の集光レンズ１によつて被測定気
流中の一点８に集束される。測定点８からの発散
光は、非散乱光、速度情報を含むミー散乱光、温
度・濃度情報を含むラマン散乱光は、同様に共通
の集光レンズ２によつて集光されて解析器へと導
かれる。
１例を示す模式図で、流速計用のレーザビーム
３，４と温度・濃度計測用のレーザビーム５，
６，７は、共通の集光レンズ１によつて被測定気
流中の一点８に集束される。測定点８からの発散
光は、非散乱光、速度情報を含むミー散乱光、温
度・濃度情報を含むラマン散乱光は、同様に共通
の集光レンズ２によつて集光されて解析器へと導
かれる。
速度測定用レーザは例えばHe−Neレーザの連
続発振光であるが、温度・濃度測定用レーザは、
例えばYAGレーザのジヤイアントパルスであり、
ラマン散乱を起させるために焦点８で位相整合、
運動量保存などの量子力学的性質を満足させる必
要がある。
続発振光であるが、温度・濃度測定用レーザは、
例えばYAGレーザのジヤイアントパルスであり、
ラマン散乱を起させるために焦点８で位相整合、
運動量保存などの量子力学的性質を満足させる必
要がある。
これらの光束は共通の集光レンズ１によつて同
一の焦点８に集光するので、同一点の速度および
温度・濃度を同時に測定することが出来る。
一の焦点８に集光するので、同一点の速度および
温度・濃度を同時に測定することが出来る。
第２図は別の実施例を示し、温度・濃度測定用
のレーザビーム５は、光軸に沿う１ビームのみと
した例である。第３図に示す実施例では、流速測
定用のビーム３，４を光軸からずらして配置し、
流速測定に対してラマン散乱法による信号強度を
優先させている。第４図は、逆に、ラマン散乱法
に対してミー散乱光の信号強度を優先させた例で
あり、このように測定目的に応じて適当な光束配
置とすることが出来る。
のレーザビーム５は、光軸に沿う１ビームのみと
した例である。第３図に示す実施例では、流速測
定用のビーム３，４を光軸からずらして配置し、
流速測定に対してラマン散乱法による信号強度を
優先させている。第４図は、逆に、ラマン散乱法
に対してミー散乱光の信号強度を優先させた例で
あり、このように測定目的に応じて適当な光束配
置とすることが出来る。
第１図ないし第４図は、それぞれ本発明の光学
系におけるビーム配置の模式図である。 １，２：集光レンズ、３，４：流速計用レーザ
ビーム、５，６，７：温度・濃度測定用レーザビ
ーム。
系におけるビーム配置の模式図である。 １，２：集光レンズ、３，４：流速計用レーザ
ビーム、５，６，７：温度・濃度測定用レーザビ
ーム。
Claims (1)
- １ 微粒子混入ガスの流速測定用連続発振レーザ
光束と、これとは別の温度・濃度測定用ジヤイア
ントパルスレーザ光束とを共通の集光レンズによ
つて被測定空間の一点に集光させることを特徴と
する流速及び温度・濃度の同時測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8844782A JPS58205827A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 流速及び温度・濃度の同時測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8844782A JPS58205827A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 流速及び温度・濃度の同時測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58205827A JPS58205827A (ja) | 1983-11-30 |
| JPH037054B2 true JPH037054B2 (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=13943050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8844782A Granted JPS58205827A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 流速及び温度・濃度の同時測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58205827A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4624561A (en) * | 1985-04-25 | 1986-11-25 | The United States Of America As Represented By The Adminstrator Of The National Aeronautics And Space Adminstration | Vibration-free Raman Doppler velocimeter |
| AT520087B1 (de) * | 2017-04-19 | 2019-01-15 | Univ Wien Tech | Verfahren zur kontaktlosen Bestimmung von Strömungsparametern |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5644371A (en) * | 1979-09-18 | 1981-04-23 | Hitachi Chem Co Ltd | Manufacture of field winding for motor |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP8844782A patent/JPS58205827A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58205827A (ja) | 1983-11-30 |
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