流体融合研究センター
プロジェクト研究部
Targeted Research Division,
Transdisciplinary Fluid Integration
Research Center

学際衝撃波研究分野
Interdisciplinary Shock Wave Research Laboratory



(兼) 教 授
大林 茂


(兼) 准教授
孫 明宇

 気体、液体、固体中の衝撃波現象に関する、地球科学、医療、産業分野に亘る学際的研究及び応用を行います。衝撃波を様々な形で医療に応用する衝撃波医療の確立を始め、火山噴火の機構解明と爆風災害の予測と対策を目指した研究、さらに自動車、半導体産業等への衝撃波研究成果の応用など、従来の実験及び数値計算手法を更に発展させた次世代融合手法を用いて強力に推進します。

衝撃波研究の関連分野

 

光学可視化

  光学可視化計測の主力は二重露光ホログラフィー干渉計です。パルス・ルビーレーザー光の可干渉性を利用して衝撃波管実験ばかりでなくて液体や透明な固体中の衝撃波現象、界面の高速変形などの計測が行われています。取得された画像情報はスーパーコンピューターと組み合わされて高速処理され、精密な短時間流体計測を可能にしています。ホログラフィー干渉計法を補助するために、影写真法、カラーシュリーレン法が利用され、特に、有限干渉縞を高速画像処理する方法、位相変位干渉法を用いて非常に弱い衝撃波や非常に低密度場での衝撃波をより精緻に可視化計測する方法が活用されています。また、強拡大視野での衝撃波など高速現象の可視化法の開発が行われています。


ホログラフィー干渉計写真
翼型まわりの
マッハ数 0.7 の流れ

 

衝撃波の医学応用

  衝撃波の医療応用としては、体外衝撃波結石破砕術が良く知られていますが、近年衝撃波の医療への応用は、癌や偽関節の治療、脳血栓症の血行再建術や遺伝子治療の分野にまでひろがり、”衝撃波治療”と呼ばれる分野を確立しつつあります。本研究分野でも臨床応用をめざした研究開発を重要な課題として位置づけています。


細胞内に貫入したダングステン粒子
(遺伝子導入技術の開発)


水ジェットメスによる豚肝臓の切断
(毛細血管の保存)



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