光学分光器 CAPS-DPOL

研究開発用環境分析用リアルタイム

概要
CAPS-DPOL は研究用レベルの多用途クラウドスペクトロメーターで、3 種の Droplet プローブ（Cloud Imaging Probe：CIP、Cloud and Aerosol Spectrometer with Depolarization：CAS‑DPOL、Hotwire 液相水量センサー：LWC）に加え、周囲温度・相対湿度センサと偏光測定機能を統合し、水/氷の識別を可能にします。

特長と利点

• 広範なデータ収集 — 組み合わせたプローブで亜微粒子から大粒子降水までの粒子サイズをカバー（プローブにより約 0.51 µm〜1.55 mm）。
• 測定の多様性 — CAS‑DPOL: 0.51–50 µm；CIP: 12.5 µm–1.55 mm（標準）；LWC: 約 0.01–3 g/m3（センサー依存）。
• 偏光による識別 — CAS‑DPOL の偏光/後方散乱チャネルで球状（液滴）と非球状（氷）を判別。
• システム統合 — 周囲 T/RH、航空機速度・圧力入力を含み、Lifecycle Care プログラムやオプションアクセサリに対応。

技術

• 64 要素の線状フォトディテクタアレイによる粒子影像法（CIP）、スライスを連続取得して画像を再構成。
• 前方および後方の偏光光散乱検出（CAS‑DPOL）。
• Hotwire LWC：Wheatstone ブリッジにおける温度制御されたコイル線の電力から蒸発を解析し LWC を導出。

CAS-DPOL
前方散乱光でサイズを決定し、偏光後方散乱で粒子形状を評価して水/氷を識別します。

LWC（Hotwire）

• 約 150 °C に維持される巻線を温度依存抵抗として用いる。
• コイル温度維持に要する消費電力から蒸発量を算出し、LWC を導出。

主な用途

• 雲物理学・微物理研究
• 気候モデル用データおよび放射強制力研究
• 気象改変および降水研究
• 大気汚染・エアロゾル特性評価

PADS – Particle Analysis and Display System（オプション）

• データ記録・サンプリングの開始・停止制御。
• CIP による粒子画像のリアルタイム表示と再生。
• 粒子体積・数濃度、Median Volume Diameter（MVD）や Effective Diameter（ED）の表示。
• Hotwire/CIP/CAS による LWC 表示および機器テレメトリ監視。

アクセサリ

• PADS ソフトウェアとノートパソコン（オプション）
• データ取得システム（オプション）

技術比較
Parameter — CIP Specification — CAS Specification — LWC Specification
Technique — 光学アレイプローブ、64 要素線状検出器（62 サイズ要素） — 前方/後方散乱光センサ（偏光対応） — 温度制御 Hotwire センサ
Measured size range — 12.5 µm – 1.55 mm（CIP） — 0.51 µm – 50 µm（CAS‑DPOL） — N/A；LWC 0–3 g/m3
Sample area — 10 cm × 1.55 mm — 11.1 mm × 120 µm — N/A
Upper concentration range — 約 500 particles/cm3（CIP、チップ依存） — 補正後 >1,000 particles/cm3 — 3 g/m3
Air speed range — 10–300 m/s（CIP） — 10–200 m/s（CAS, LWC） — 10–200 m/s
Size bins — 62（CIP） — 選択可能 10/20/30/40（CAS） — N/A
Sampling frequency — 1D: 0.05–40 Hz；2D: 可変 — 選択 0.05–40 Hz — N/A
Laser — 658 nm（CIP 約30 mW；CAS 約50 mW） — —
Data interface — 2D CIP: RS-422 high speed、システムデータ RS-422 56.6 kb/s — —
Weight — プローブシステム例 約 20.4 kg（45 lb）
Power — 28 VDC 電源；プローブ電子機器 約 10 A；防氷ヒータ最大 45 A（オプション）
Environment — 動作 0–40 °C；RH 0–100% 非凝縮

技術仕様

• Model: CAPS-DPOL
• Brand: ENVEA
• 含まれるプローブ: CIP、CAS‑DPOL、Hotwire LWC
• CAS 測定範囲: 約 0.51–50 µm
• CIP 測定範囲: 約 12.5 µm–1.55 mm
• LWC 測定範囲: 約 0.01–3 g/m3
• イメージ検出器: 64 要素線状フォトディテクタアレイ（CIP）
• レーザー: 658 nm（プローブにより出力差あり）
• データインタフェース: 2D CIP 用 RS-422 など
• 重量（例）: 約 20.4 kg（45 lb）
• 電源: 28 VDC；防氷ヒータはオプション
• 動作条件: 0–40 °C；RH 0–100% 非凝縮