実験装置(卒論)


実験装置No.1 【電動回転台】

〜仕様〜

名称:電動回転台 TTー20

製作:内田洋行株式会社さん

回転数:0〜20 rpm 無段変速機構 正転逆転可能

積載重量:220 kg

回転テーブル:直径 70 cm

ヒーター用電源:最大 2 A カーボンブラシによる給電方式

電源:AC 100 V , 60 W

モーター:42×48×18 cm

 

〜解説〜

 物理、地学分野で幅広く活用できる回転台。回転のムラが少なく、回転数を0〜20 rpm の範囲で調節でき、回転方向も変えられます。元々大気循環モデルの実験用に作られたらしく、回転テーブル上に2A通電することができるヒーター用電源コンセントが備えられています。ワタクシ自身はここにビデオカメラを接続して実験を行いたいと思っています。上の写真は左が回転台全景、右上が電源および端子類があるところ、右下が回転テーブル上のコンセントです。コンセントは、水が入って壊れないようにゴムテープで塞いであります。かなり大きいので、いろいろなものを置くことができ、学生実験等にも使えるかもしれません。一応卒論のために買いましたが、修士2年になった今でもまだ一度も使ってません・・・。ダメですね。その他の用途(何だろう・・・?)にも使おうと思えば使えると思います。

 回転テーブル大きさを示すために、定規を置いてみました。定規は約16cmあります。この回転台がいかに大きいかが分かると思います。自分も初めて見た時は正直驚きました。質量は分かりません(単に測るのがめんどうくさいだけですが)が、かなり重いです。最高速でグォングォン回すとかなりウルサいし、振動もかなりありますが、これは追々改造して(←をい)なんとかしていこうと思います。


実験装置No.2 【Plume生成装置】

〜仕様(構成装置)〜

1.アクリル製の水槽+ふた (大きさ:約16×16×25 cm)

2.イルリガートル (容量:約500 ml)

3.ビニールチューブ (径:1〜4φ)

4.スリット光 (加工済み)×2

5.コック、ゴム栓 (径1or3φ)などなど・・・

 

〜解説〜

 プルーム生成装置です。ワタクシの研究で基礎実験としてやっているプルームを作るための装置です。実験室にあったものと購入したものを組み合わせて作りました。メインとなるアクリル製の水槽(+ふた)(上の写真の一番左)にはいっぱいにまで流体(主に水)を入れ、プルームを見やすくするために背景に黒いアクリル板を貼ってあります。

 上の写真で中央上側にあるプラスチック製の容器がイルリガートル(点滴に使うような液体を入れてぶら下げておくヤツ)です。ここにプルームの元となる作業流体を入れます。上の写真では蛍光染料で染色した水を入れてあります。イルリガートルとアクリル製水槽はコック、穴の開いたゴム栓を通してビニール製チューブでつながっており、圧力勾配を利用してイルリガートル内の流体をアクリル製水槽の中に注入します。注入をやめたいときには、チューブについているコックを閉じた上でイルリガートルを上下させ、ふたについているゴム栓より低い位置に持ってきます。案外漏れがなく、ぴたっと止まってくれます(なんでこんなややこしい装置にしたかというと、一定の流速で流体を注入したかったから。それでも誤差がかなりあると思います)。

 プルームの観察にはスリット光(上の写真では中央下が光を出す部分、右側が本体です)を使います。スリット光は、光を出す部分を黒い紙で覆って、光がより狭い範囲にのみ当たるように工夫してあります。実験室を暗くして、水槽にスリット光を当て、蛍光染料で染色したプルームを観察しやすくします。プルームの進化の様子はデジカメやビデオカメラ(フルハイビジョン)で撮影して、後でパソコンに取り込んで画像を解析します(今現在は、実験は暗室の中で行っています。従って実験室を暗くしなくて済むので、他の人の実験に干渉することがなくなりました)。

 一応上の写真が実験中の様子です。これはワタクシが4年生になりたての頃に予備実験として行っていたものです。もう実験開始からだいぶ時間が経ってしまっているので、作ったプルームが完全に破壊されて水槽内に拡散してしまってます。緑色のものが蛍光染料です。右からスリット光を当てています(現在では、光のムラをなくすために左右から光を当ててます)。このときは肉眼やデジカメの写真ではプルームが非常に綺麗に見えたのですが、ビデオカメラの映像がもう酷くて使い物になりませんでした(ハイビジョン動画はかなりきれいに見えます)。綺麗な映像を撮るのはなかなか難しいですよ。