飛沫・エアロゾル可視化システムCV-74

飛沫・エアロゾル可視化システムCV-74

「飛沫・エアロゾル可視化撮影システム CV-74」は、飛沫やエアロゾルの挙動を評価する最適なシステムです。カトウ光研が培った”目に見えない異物”の可視化技術を活かし、専用システムを構築しました。

マーカーなど使用せず、呼気やくしゃみに含まれる飛沫・エアロゾルの挙動を撮影できます。複雑な操作を極力排除し、簡単な操作で撮影まで行うことができます。様々な感染リスクの検証に特化した可視化システムです。

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カメラは、USBバスパワーにより外部電源不要で運用できます。
画像サイズVGA（640×480pixel）時には、490fps（1秒間に490コマ）の高速撮影ができ、飛散する飛沫・エアロゾルの軌道までしっかりと捉えます。また、低フレーム設定時には長時間の撮影も可能で、現場に設置しモニタリングも可能です。

撮影協力：慶応義塾大学 理工学部 応用化学科  奥田 知明 教授

飛沫やエアロゾルを「微粒子可視化システム」を使用して可視化した事例をご紹介いたします。日常生活において 空気中を漂う微細な粒子は目に見えませんが 私たちの健康に大きな影響を及ぼす可能性があります。微粒子可視化システムでは 目に見えない飛沫・エアロゾルを見える化します。

仰向けに寝た状態で咳をした時、飛沫がどれくらい飛んで周囲に影響を与えるかを可視化から検証しています。

呼気に含まれるエアロゾルを可視化しています。目視では確認できない、平均粒径1μmの粒子の可視化動画になります。

発声した時の飛沫を可視化しています。発音する言葉によって、飛沫の飛ぶ量や距離の違いを比較しています。

口腔外科や歯科で利用されている口腔外バキュームで、飛沫・エアロゾルが吸引されている過程を可視化しています。

従来の可視化手法では、輝度と視認性を得るためにスリットを設けたシート状の光を発振する光源が主流でした。
シート状の光は、高い輝度が維持でき可視化性能の向上が期待できることがメリットです。しかし、観測したいエリアの断面を視ることになるため、飛沫やエアロゾルの一部しか把握できません。

「特殊LED光源」は、カトウ光研がシュリーレン法で培った光学技術を用いて疑似的な平行光を生成。直進性の高い光を発振できる光源です。高い輝度と視認性を保ちながら、飛沫・エアロゾルの3次元挙動を可視化することができます。

可視化をしたいエリアへ特殊LED光源で、白色光を照射。
専用高感度カメラを光源の斜め前から構えることで、視認性を高く飛沫・エアロゾルを撮影できます。

粒子の散乱が、斜め前に強く起こる前方散乱を利用して可視化します。特殊LED光源の光は、放射状に発振されるのため、浮遊する粒子の3次元的な挙動を把握することができます。

カメラでキャプチャーしている画像にリアルタイムで画像処理を行うことで、粒子の動きをより分かりやすく観察することができます。画像処理を行った画像をそのまま動画ファイルとして保存ができます。