▲可視化図

　本研究室では魚の尾ひれを模した可変剛性フィンによる水中推進機構について研究しています。この機構は、従来から広く用いられているスクリュプロペラによる水中推進機構の問題点である、激しい撹拌による汚泥の巻き上げや水質汚染の促進、水中生物に対する危険性の軽減などを解決する、環境にやさしい水中推進機構です。応用分野としては小型船舶や自律型無人潜水機などを想定しております。

　水中推進機構の評価をする際、フィンの周りの水はどのように流れているのか、検討する必要があります。水は透明ですから簡単に流れを見ることができません。そこで、流れを見るには、水と同じ比重の微粒子を混入し、その微粒子の反射光をみることによって実現できます。この方法は、「流れの可視化」技術の「トレーサ粒子法」といい、具体的には、流れを見たい部分にシート状の光をあて、粒子の反射光をビデオ撮影して解析します。その解析方法として、私共はPIVを用いております。PIVとは、粒子画像流速測定法(Particle Image Velocimetry)の略で、画像で求まる微粒子群の移動から、流れの速度及び方向のベクトルを算出する流体画像計測方法です。

一般に、トレーサ粒子法で可視化する際、レーザを用いたシート光を用いることが良く行われています。しかし、その光源と光学系は高価であります。しかも、フィンの両サイドの流れを見るために二つのシート光を照射することから、二セット用意することになり、さらにコストがかかります。また、セッテングも大変です。そこで、安価で簡便な方法として、光源にスリットを設けてシート光を得ることを検討しました。この方法は水中で微粒子をも照らし出す強力な明るさの光源無しには成り立ちません。また、スリットを通すためには、当然ですが、シート光の明るさはランプの明るさより弱いものとなります。しかし、「SL3050」は放たれるその強力な光から、スリット通過後も実験対象周囲には十分な光量を届けることができるため、白く透き通った光は流れる粒子を鮮明に映し出すことが出来ます。

また、「SL3050」のランプ寿命が3000時間と長く、連続点灯時間50Wで1時間30分、30Wでは2時間20分という長い連続点灯時間は、私共の実験において非常に重要なポイントでもあります。本研究は弾性フィンの剛性や運動条件等、様々な項目についてより確実なデータを必要とするため、長時間にわたり繰り返し何度も実験を行います。ランプに求める長い寿命と連続点灯時間を満たす「SL3050」は非常に重宝しております。

　さらに、特筆すべきはこのライトの持つ機能です。バッテリーメーターやランプの点灯パターンにより異常個所を知らせてくれる自己故障診断機能等、こちらの負担を限りなく減らしてくれる細かい機能も魅力的です。その他にも，実際に使用してみると輝度切替機能であったり、三脚取り付け用のネジ穴、水を扱う実験のためランプの防滴仕様等、充実した機能を持つサーチライト[SL3050]は、本研究室で今後とも使用し続けたいと思わせてくれる高性能ライトです。