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2 干渉縞の解析方法 一般に分子屈折は次式で表される (21
Rλ=¥-;J工三-)(5 ここで n;屈折率， M 分子量 P
=?(nAー
ガスを理想気体と仮定すれば， p =PRTが成立する.
Pの分子数をら，
κσ 十 κβ 、
機械工学科 *神奈川工科大学
( 平 成 9 年 9 月 26 日 受 理 )
d'=n-1
(n~-1\M
(1) 密度，添字 A ，
波長である.
今 2種類の媒体 α， sが混合している場合を考える.
分子相互作用が小さいと仮定すると，分子屈折率は，各々 の分子屈折をRa，Rβ として，単位体積中に含まれる α，
次の 2つの式ができる.
( n u 一 1 ) = 蒜 T 1Rαλ 1 + C ( R β λ 1 - R a u ) 1
( 5 ) '
大 分 工 業 高 等 専 門 学 校 研 究 報 告 第 34号 (平成 10年 1月) 7
二波長ホログラフイによる温度。濃度分布の計測技術
MeasurementTechniquesofTemperatureandConcentrationProfiles byUsingDualWavelengthHolographicInterferometry
TadashiKONISHI，AkiraNARUMI* IchiroNAKANE*， NobutakaTOCHI* ShujiNAKA，KatsutoshiKATO
まえがき IκJκn
= R a ¥ 1 一 ακ よ κ β ) + κ α ふ β R β
燃焼や火災の分野において化学種濃度や温度の計測は，
現象を解明するために非常に重要である.特に，現象を高
速，高分解能で測定できるレーザ一計測法は魅力的である.
化学種濃度と温度の同時計測が可能なレーザー計測法は，
多波長ホログラフイ干渉法， レーザートモグラフイ法があ
る.前者は，温度・濃度の二次元計測ができるが，光学系
の調整が複雑，干渉縞の高精度読み取りが必要である.後
者は，三次元計測が可能であるが，高速画像処理が必至で ある(1)
今回は，前者の多波長ホログラフイ干渉法として He-Ne (632.8nm) とAr+ (48nm) を用いたこ波長ホログラ フイ干渉法を紹介する.内容は，干渉縞次数から温度・濃
度への変換方法および二波長ホログラフイ光学系，干渉縞 の読み取り方法である.
こ こ で ， s の モ ル 濃 度 を C=- - - -;: : ツ" と す る .
凡
Rλ =Ra(1ー C)+CRβ =Ra十 C(Rβ-Rα)
(3)式を (1)式に代入すると次式が得られる.
η とすると次式で表される (31
1 κ α R α 十 κβRβ) (2)
(6)
(7)
十(nλ-1)=H~'l' lRα 十 C(Rβ-Ra)l
M R T ，- -" • - '- -1'
(nλ ー 1)=-2旦~lRα 十 C(Rβ-Rα) 1
(5)
2MRT ここで，分子屈折Ra，Rsは，波長により変化するため
~
'""1¥
I4'U • ~V'，!
(M-l)=JLIRαλ2十 C(RsA2-RaA2)1 (5)"
'-1' (5)'式及び(5)"式より，濃度Cと温度Tを導出する.
T = lP(Rαλ1Dλ 2 -Raλ2Dλ 1) 一
2R(d'UDλ2-d'A2DU)
2MRT
4
1'UM ，• ~
αTιβ
-] ρ
二 二 十 一 一 = τ l R a 十 C ( R s - R a ) 1 (4)
~
N):十 2 のとき左辺は、
山
n~-l J 1十 (n~-1ド)-1 n~+2 -l1十 (n~-1)}2十 2
1十 2(nA-1)-1 1+2(~A-1)+2
2(nλ 一1) 2 2(nλ-1)+ 3 2+-=-之ァ
2 ト_3，_)
A- 1 l)'
¥nA- 1J
(3)
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伸勝 海地藤 鳴土加
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α一、A R一D
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