Visualization of Particle Mass Transfer from Bubble Interface

Abstract

近年，煤塵処理や放射性微粒子の漏洩抑制などの用途で，気泡流を用いた微粒子の物質輸送が注目されている．本研究では，気泡流による物質輸送現象を評価することを目的として，干渉縞計測を用いることで，気泡から除去された微粒子が周囲に溶解した際の濃度場を計測する手法を紹介する．本稿では，はじめに干渉縞計測を行うため，マッハ・ツェンダー干渉計を改良したMaki型干渉計を紹介し，製作した干渉計を用いることで，気泡界面における物質輸送を干渉縞として可視化した結果を示した．次に，干渉縞画像の計測手法の一つであるフーリエ変換法の基礎理論を解説し，干渉縞の乱れ量を屈折率の位相差投影情報に変換した結果を示した．最後に，投影情報を物性に対応する断面の情報に再構成するAbel逆変換について解説した．一連の解説を通じて示した技術は，多相界面を通じた物質輸送係数の算出や混合現象の可視化など，干渉計技術の新たな適用領域として期待される．