雪の結晶 周辺冷却方法 試案＠2022

　昨日Upした試料ステージの冷却方法、　それは冷やした銅板で試料ステージの上下を挟む形に配置して、　撮影対象の雪の結晶の融解スピードを遅らせようとするものでした。

　しかし、　その部品を加工している最中、　そしてまた記事を編集している最中、　僕の頭の中は「スマートな方法じゃあ無いな！」との想いが渦巻いていた。　そして真夜中、　いつものオシッコに起きてから「うつらうつらしながら考え、そして思いついた方法」がありました。　「大きなステージを冷やすのでは無くて、　撮影したいターゲットとなる小さな雪の結晶周辺だけ、　キンキンに冷やした金属で取り囲んだらどうか？」

　起きてから早速その方法を実現するための部品作りに取り掛かりました。　出来上がった物は太めの針金をU字型に折り曲げた物です。　実際には針金は熱収縮性チューブをかぶせてから整形しました。　その理由は針金の断面エッジで試料ステージの薄いラップフィルムを切断損傷しないためです。

　このU字型した針金をキンキンに冷やす方法ですが、　以前に作ったペルチェ素子を組み込んだ冷却ユニットがそのまま使えます。

　そのユニット（Top写真）のベースはアルミ製の放熱フィン、　その上部にペルチェ素子が取り付いています。　そのペルチェ素子の上（冷却側）にはアルミ成形材（商品名 アルミ破損止　[ACT-3] ）が取り付いています。　その整形材は　幅５.５mm、奥行き２５mm ほどの細長いコの字状をした物です。　

　冷却すべきU字針金を幅５.５mm の空隙に挿入して冷却するのです。　写真ではU字の先端が見えていますが、　実際にはU字の全体は空隙内部に入ります。

　実際に使用する場合の説明　：

雪の結晶に見立てた朱色の紙切れのサイズは５mm ほど
草津で降る雪の結晶サイズの多くは１.５～３mm です

１.　試料ステージで降雪を受け止めます。　

２.　撮影に適した結晶を見つけます。

３.　見つけた結晶を取り囲む位置に冷却したU字針金をセット。

４.　撮影実行。

　ところで何故、冷却効果から考えたらば有利と思える円盤型の金属でなくU字にしたか？　それには撮影システム固有の理由があります。

　　撮影システムには「表面照射ランプ」として、　雪の結晶に対して４時方向の位置にLEDランプを設置してあります。　しかし結晶の周囲に障害物があると浅い角度で照射されるその光は結晶表面に届かなくなってしまいます。　U字型の形状はその光の通路用なのです。

　U字のこの部品、　冷却以外にも大事な役目をしてくれる事が期待できます。　広い面積の中に舞い降りた小さな結晶、　マクロレンズの下の狭い空間に挿入すると、　その場所を見つけるのに手間取るのです。　その手間が省けることでしょう

2022年版 試料ステージの冷却方法 仮試作

　マイナス２℃程度の周囲温度環境下でなんとか雪の結晶が撮影出来ると確認出来た「2022年版　試料ホルダ」。　「なんとか」と注釈を付けたのは結晶が融解して水にならないまでも、　視野内に対象を捉え、　フォーカスを合わせシャッターを切るまでに型崩れが進む雪の結晶。　「なーんだ、型崩れして駄目な絵だな」と思ってしまうレベル。

　それに対する完全な対策が実現出来るか確信は持てないままに、　とりあえずの方法で新たな試みにトライする事にした。　その方法を今日は紹介します。　実地テストは未だやっていません。　トライする対象の試料ステージは塩ビの角材に角穴を明け、　そこにラップフィルムを張った物 ( 2022年版　試料ステージ ) です。

　トライする内容を簡単に言うと、　「冷却しておいた２枚の銅板を試料ステージの上下に配置しステージを挟み込む形をとり、　ラップフィルムの温度上昇を抑制しよう」　との考えに依るものです。　今回の内容は文字での説明よりも写真の方が判り易いはずなので、　その様子の画像を含めて見てもらいます。


試料ステージベースユニット　Top 写真：

　設置するベースユニットの水平を実現するために水準器や３本の調整ネジが組み込んで有ります。　ネジ－０は固定、　ネジ－1　ネジー２を調整してベースユニットの水平を出します。


　

緑色はプラスチック板、　この板の上を
雪を採取した試料ステージを滑らせます。

　今までは緑色したプラスチック板の上に乗せた試料ステージを前後左右に滑らせ、　目標とする雪の結晶を視野に捉えます。　この際に事前に冷却し、　降雪を受けた試料ステージも温度上昇してしまいます。


冷却済の銅板、背景画像の位置に角穴を明けて有る。
この冷却した銅板の役割はステージベースから、
試料ステージへの熱流入の遮断が主目的。



試料ステージ搭載位置



上部冷却板が乗った状態の試料ステージ。

　実際の上部冷却板設置は以下の手順を想定

　１.　試料ステージを手にして降雪を受ける。

　２.　虫眼鏡を用いてステージ上の撮影対象を見つける。
　　　撮影に適した雪が乗っていなければすべて除去。

　３.　撮影したい結晶を見つけた場合
　　　その雪の上部に穴あき銅板を乗せる。

　４.　試料ステージを搭載空間に滑り込ませる。


　ここで使用する上下２つの銅板ユニットは予備品も用意して、　常に一方を冷却しておき、　交換を繰り返す運用が必要になるでしょう。　もっとも外気温がー５℃程度に低下している場合、　従来の経験で言えば、この銅板ユニットを使う必要は有りません。


　今回、　さらに別の手段も試す予定で部品購入手配しています。　それは赤外線カットフィルターです。　「背景画像照射光源のLEDランプ、　デジタルカメラの撮像素子、　それらが発生している遠赤外線をカットしたら撮影対象の雪の結晶の融解スピードを遅らせる働きに資するのではないか？」　そんな期待からです。　もっとも「カメラ本体にはCCDへの赤外光の悪影響を避ける目的で内部には赤外線カットフィルターは既に組み込まれている」との話なのでカメラ側の光路にフィルター設置は「屋上屋を架す」無駄な試みかもしれませんが、　僕の小遣いで遊ぶには適した価格です。　

南太平洋 トンガ 海底火山が大爆発＠15Jan2022

　南太平洋の島国・トンガ、　その地域内の海底火山が大爆発。　その噴煙の広がりを示す衛星画像や日本も含む太平洋岸の国々に広がった津波への警戒がマスコミを賑わした。

　津波への警戒を呼びかけるTV局、　特にNHKなんか地上波、BS、さらにメインチャンネルだけでなく、　もてるCHを総動員し、のべつ幕なしで「津波への警戒」を呼びかける番組を垂れ流していた。

　遠い国で発生した津波の危険、　その可能性を知らせる必要性は判らないでもないけれど、　一方大した被害が発生しないことが積み重なると、　「いつかは狼少年扱いされないか？」そんな風な心配をしないでもない。

ペルチェ素子を載せたヒートシンク

　僕が撮影してブログに投稿する雪の結晶写真、　「今までの雪の写真を見ていますと　たいてい溶けかけています。」と僕が気にしていることをコメントで「グサリと指摘」してくれた昔の職場の同僚がいる。　「寒さが足りなくて結晶の融解が早まる結果であるならば、　積極的に冷却する事を考えたらどうか？」とも具体例をあげて提案してくれた。

　過去には同じ様な思いでペルチェ素子を使って試料ステージを冷却する試みを実行したことがあるのだが、　「ただ低い温度に冷やすだけでは試料ステージのみならず、　そこに載せた雪の結晶も結露してボテボテした姿に変化してしまう事を知っただけで実験を中断したのでした。

　今回、　せっかくの提案があったから再トライしてみようと考えて、　以前に用いた部品を引っ張り出してみた。　それがTop写真です。

　左側においたどことなく丸い形に見える冷却フィンは小型ファンからの風で強制空冷するために作られたであろう空冷フィン物です、　これには２個の小さなペル茶素子を取り付けて、　実験ではペルチェ素子の冷却側に光学顕微鏡用のプレパラートカバーガラスを取り付けて、　そのガラスの上に雪の結晶を載せて撮影してみたのでした。

　また右側のほぼ正方形の冷却フィンは黄色いプラスチック板で箱状の物を作り、　箱の中には水と雪を入れ、　冷却フィンをその中に沈めて冷やし、　その冷却フィンの上に更にラップフィルムを張った小さなアルミ板製の試料ステージを取り付け、　そこに雪の結晶を載せて、　撮影する方法や、　銅ワッシャー製の試料ステージを接触・予冷する方法を試みたときの物です。

　これから試してみようと考えている事は以下の様な方法です。

　四角い冷却フィンにペルチェ素子を載せ、　それで2022版試料ステージ相当サイズ（150ｘ140 mm ）の銅板を冷やし、　その銅板に冷却対象のステージを乗せて接触・予冷する。　そんな実験をしてみるつもりでいます。

　ところで、同じ事を試そうとする人への忠告ですが・・・、　試料ステージを冷却する際の冷却方法だけれどね、　どんな方法で冷却するにせよ、　温度の絶対値を設定目標にしてもうまくいきませんよ。　ステージが結露しない条件が必要になるので、ちょいと厄介ですよ。　

　　これから２月に掛けては暦の上では「寒の時期」、　何もしなくてもそこそこ綺麗な雪が舞い落ちて写真が撮れる可能性がありますから、　結晶の撮影優先し、　ステージを予冷する実験は後回し。　何時になるか判りませんがね。

車のドアの上部に仮設屋根

　雪の結晶撮影に使っている軽自動車、　その運転席側の前後のドアの上部に仮設の屋根を取り付けてみた。　従来から運転席後部ドアに対する仮設屋根の設置は行っていたのだが、　今回は運転席ドアにも延長取り付けられるようにした。

　屋根の材料は登山に使っていたテントのフライシート。　従来はそのフライシートに何も手を加えずに使用していた。　いざとなったら本来のテント用フライシートとして使うためでした。　しかし今回は思い切ってハサミで半分に切断、　それによって有効な長手方向のサイズを増やし、　運転席と後部ドアを覆える仮設屋根材にしたのです。　　もう幕営山行はしなくなったし、　他にもテントは持っているし、　問題無しです。

頭隠して尻隠さず姿勢　多くの場合、上下の雨具を着用してます
車室内部に乗り込まずに、この姿勢で撮影する時も有ります。

　フロントウインドウはブルーシート（実際はグリーン）で雪よけ覆いを設置してあります。　それは撮影終了後、　車を走らせるまでのウインドウ除雪の手間を省くためです。　これは結構役立っています。

我が家の朝の室温 １１℃ ＠10Jan2020

　台所と居間を仕切るカーテンの取手にぶら下げられた昔ながらのアルコール寒暖計がきょうのTop写真です。　取り付け位置は床からの高さ１ｍほど、　その指示は１１℃。　

　我が家のメインの暖房危惧はコタツが一つ、　空調機は去年の夏の前に取り付けたものの、　その稼働日はおよそ３日間程度だった。　寒い冬の時期になってからも暖房器具としての稼働はほとんど無かった。　しかしこの所の寒さで妻が僕より早くに起きて台所仕事を始める時には空調機の吹出口から温風が吹き出ている事が多くなりました。　でも稼働してからおよそ２時間が経過したのだが、　件の温度計の指示は１７℃になるところです。

　妻は近所の農家に野菜収穫のお手伝いに出掛けて行った。　僕も空調機の電源をOffして、　これから外の車のところで雪の撮影の際に仮設屋根として使っているフライシートの布地の不要部分をハサミで切断除去して最適化する作業を行う予定です。

HUSTLERの車線逸脱警報機能がうるさいからOFF

　僕の車はスズキのHUSTLER、　フロントガラス上部にデュアルカメラが付いていて、　種々の運転支援機能の目となって居る。

曰く

　　　誤発進抑制
　X2　車線逸脱警報
　　　ふらつき警報
　X1　先行車発進お知らせ　等々

　X1　機能は購入直後にOFF
　　　以前に乗っていたワゴンRで邪魔機能と判っていた。
　　　信号が赤で停止、　青に切り替わって前車が発進
　　　即座に発進せずに４ｍ離されるとブザー吹鳴するのでウザイ　

　X2　機能は本日 OFF
　　　走行用に白線で区画されたレーンの走行中、
　　　それをハンドル操作で踏みそうになるとブザー吹鳴。

　　　僕の場合高速道路走行中、
　　　路側側の白線に寄っていく癖が在るのだが、
　　　その都度ブザーが鳴るのがとても鬱陶しい。

　もちろん追い越しの際など、　ウインカーを出して白線を踏む場合にはブザーが鳴る事は無いんだけどね。

　取説では機能OFF用の「押し釦スイッチを長押し」とあったが
　僕の感覚では「長押し」と言うよりも、停止を受け付けた合図のブザーが鳴るまで「押し続ける」でしたね。　「それが判ったのが今日だった」と言う訳でした。

草津の雪 @ 11JJan2021

　今シーズン３度目となる草津での雪の撮影にトライして来た。　「気圧配置は南岸低気圧、降雪もあって無風」これに低温が加われば雪の結晶撮影にとって良い条件。　しかし気温はー１℃前後で試料ステージで受け止めた雪の結晶は形がみるみる変化して水滴へと変化して行きました。　Top写真はラップフィルム（Lp)試料ステージ上に残った雪をステージを叩いてショックを与えて振り落とし、　それでも付着して残った水滴をティッシュペーパーで軽く撫で、　未だ水滴が列をなして残っているLP試料ステージで新たな降雪を受け、　撮影した画像です。

　１１日の撮影行は午前３時に家を出発、　６時４５分頃に「天狗山スキー場のP1駐車場」に到着。　車内に撮影装置のセットアップ、　運転席側後部ジャッキアップポイントをジャッキアップして固定、　フライシートに依る仮設屋根の設置、　ブルーシートを用いたフロントウインドウ廻りの降雪避けの設置、　LP試料ステージの冷却、　そんな諸々の撮影前の準備作業を終えて撮影を開始したのは７時半でした。

　周囲はガスで周囲の景色がぼやけた景色の中での降雪がありました。　仮設屋根に落ちる降雪はかすかに小さく「ﾎﾟﾁﾎﾟﾁ」音を立てていました。　それは長さが2~3 mm ほどで表面が凸凹した棒状に見える物でした。　ラップフィルムをピーンと張ったLP試料ステージで降雪を受けると、もっと大きな音を聞かせて呉れました。

　フライシートの布地の上に乗った雪の様子
　OLYMPUS TG－3 で撮影



鬼の金棒？　表面がでこぼこした柱状の雪

　この雪は９時頃まで続き、　その後は暫く雪が止んでしまいました。　運転席のシートで紅茶を飲んだりして暫く休憩するも、　暖房を入れていない車中は寒く、　同じ姿勢でじっとしていたら脚が痛くなったりしたので、　天狗山ゲレンデの食堂に移動して休憩しました。

午前１０時　降雪再開　視界も少し良くなった。

　そうこうしていると降雪が始まったので車に戻って撮影再開。　今度は六華の結晶が混じった雪でした。　しかし気温はマイナス１℃程度をウロウロしていて結晶の形を長く留めてくれません。

今回の撮影行で一番サイズが大きかった六華の結晶



鼓形　の結晶　両サイドは ６角形した雪の結晶でした。

　鼓形の特徴を捉えるにはレンズの下の結晶の姿勢を任意にセット出来る試料ステージが欲しくなりますね。　今年の夏のDIYのネタにします。　

黒い雪だるま＠2022

　正月の６日に降った雪、　陽の光が当たる所の雪は翌日にはほぼ溶けて消えた、　けれども４日後の今朝になっても、　日陰になる道路脇の歩道や公園の芝生の上に孤立した形で白い降雪や踏みつけられて氷結した形で痕跡を留めているのです。

　雪の降った翌日の公園では小さな子どもを連れたお母さんが白い雪だるまを作っている姿が見えました。　その同じ公園に今朝は見慣れない黒い物体が見えたのです。　遠くに見えた時には「お地蔵様か？」とおもったが、　近づいて見ると典型的な雪だるまの形をしてました。

今朝撮影した黒い雪だるま

　「昨日の夕方にそこに在ったか？」僕の記憶には残っていない、　「よくもまあ黒い雪だるまを作る気になったものだ・・・」とおもいつつ、　自分の手も汚れただろうに「作者はどんな人（子供？）だったのか？」興味深々なお姿を写真に収めました。

降雪の翌日、７日に作られた雪だるま。
８日早朝に撮影

下水道 点検孔 設置作業見物

　

マンホール点検孔設置工事中

　暫く前から道路の舗装を剥がして舗装の整備を実施していた家の近所の市道。　「舗装工事が終わったな」と思っていたのだが、　先日の降雪があった翌日、　市道の片側車線を交互通行状態にして何やら工事をおっ始めた。　「なんだよ、　せっかく舗装のやり直しをしたと思ったら、また穴を開けて何してるんだ？！」そう思ったから近づいて様子を窺うと・・・　アスファルト面やコンクリート面を切断が出来る回転刃物をつけた工事用具でマンホールの蓋の大きさサイズの穴を道路に開けていた。

マンホール点検口の金具周囲にセメント充填作業が完了した

　あけた丸穴にはマンホールの周辺金具を設置して、　その金具の周囲を短時間で硬化するタイプと思われるセメントで道路のアスファルト面と同じ高さに埋める作業を実施している所だった；　「写真を取らせて貰っても良いですか？」と断り、工事区域に立ち入って設置したマンホールの金具と点検のための足場の付いた円筒状の点検口を撮影して来た。

点検口　内部側壁に設けられた足場金具

　下水道本管内部に降りるための足場は見た所１０段ほどはあったから、　本管は３ｍ程度の深さに設置されているみたいです。