JP3815681B2 - レーザー光による微粒子の可視化方法および装置 - Google Patents
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Description
(1)レーザー光の断面強度分布がガウス分布であり、このガウス分布を持ったビーム断面がそのまま多重反射を繰り返すため、シートの光強度は縞状となってしまう。
(2)レーザー光は完全な平行光ではなく、距離を進むにつれ広がりを見せ光強度が減衰するため、平行ミラー入射点付近と平行ミラーの放出付近ではシートの光強度が異なる。これを解決するため同文献ではエキスパンドレンズを用いているようにしているが、このエキスパンドレンズはビームをある1点に絞る役割をするものであり、レーザービームを限りなく平行にすることは難しく、シートの光強度分布を均一にすることはやはり困難である。
(3)1本のレーザー光を1方向に多重反射させるため可視化空間内にレーザー光の遮断物が存在する場合、レーザー光が前記遮断物で遮断されてしまうため、それ以降はシート光が形成されなくなってしまう。
(4)粒子の形状は球形とは限らないため、ある一方向からの光の照射では、粒子の向きによっては散乱光を得難い場合がある。
(5)平行ミラーから抜け出したレーザー光をビームトラップにて捕捉するレーザー光の終端処理が必要となる。
(1)上記形態例では固定反射ミラー3として反射率の高い誘導体多層膜ミラーを用いた。この誘導体多層膜ミラーを用いることが理想的ではあるが、本可視化装置の場合は、一次的にポリゴンミラー6によるスキャンによりシート形成が行われるとともに、可視化空間内で減衰するまでレーザー光の反射が繰り返されるため、通常の鏡を用いてもある一定の高いレベルまで光強度を均一にすることが可能である。
(2)上記形態例では、矩形または六角形状の可視化空間4としたが、空間形状には何ら限定がない。従って、多角形状の他、円形若しくは曲面部分を含む空間形状としてよい。但し、本可視化装置では可視化空間内であらゆる方向の多重反射を繰り返すようにすることが最大の特徴点であるため、いびつな空間形状は避ける方が望ましい。
(3)上記形態例では、ポリゴンミラー6によりレーザー光5の可視化空間4への入射角を連続的に変更させているが、前記ポリゴンミラー6に代えて他の可動反射ミラー、例えば図3(B)に示される振動ミラー23を使用することもできる。
(4)上記形態例ではポリゴンミラー6は可視化空間4の外部に配置したが、可視化空間4の内部に配置するようにしてもよい。
Claims (6)
- 周方向に配設された固定反射ミラーにより実質的に周囲が包囲された可視化空間を形成し、レーザー光発振器から照射されたレーザー光を可動反射ミラーにより前記可視化空間内へ連続的に入射角を変化させつつ入射させ、かつ前記可視化空間内に入射されたレーザー光が可視化空間内において前記固定反射ミラーにより多重反射を繰り返すことにより、可視化空間内に存在する微粒子を可視化することを特徴とするレーザー光による微粒子の可視化方法。
- レーザー光発振器と、周方向に配設された固定反射ミラーにより実質的に周囲が包囲された可視化空間と、前記レーザー発振器より投射されるレーザー光を反射により前記可視化空間内へ入射させる可動反射ミラーとから構成され、前記可動反射ミラーを作動させてレーザー光を前記可視化空間内へ連続的に入射角を変化させつつ入射させ、かつ前記可視化空間内に入射されたレーザー光が可視化空間内において前記固定反射ミラーにより多重反射を繰り返すことにより、可視化空間内に存在する微粒子を可視化することを特徴とするレーザー光による微粒子の可視化装置。
- 前記可動反射ミラーはポリゴンミラーとされ、このポリゴンミラーの回転により、レーザー光の可視化空間内への入射角を連続的に変化させるようにしてある請求項2記載のレーザー光による微粒子の可視化装置。
- 前記可動反射ミラーは振動ミラーとされ、この振動ミラーの揺動により、レーザー光の可視化空間内への入射角を連続的に変化させるようにしてある請求項2記載のレーザー光による微粒子の可視化装置。
- 前記可視化空間は、2対平行で配置された4面の固定反射ミラーにより実質的に周囲が包囲される請求項2〜4いずれかに記載のレーザー光による微粒子の可視化装置。
- 前記可視化空間は、多角形状に配設された5面以上の固定反射ミラーにより実質的に周囲が包囲される請求項2〜4いずれかに記載のレーザー光による微粒子の可視化装置。
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