1996 Fiscal Year Annual Research Report
コールド・クル-シブルを用いた液体金属および合金の放射率の測定
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07555540
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| Section | 試験 |
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
須佐 匡裕 東京工業大学, 工学部, 助教授 (90187691)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南口 誠 東京工業大学, 工学部, 助手 (90272666)
福山 博之 東京工業大学, 工学部, 助手 (40252259)
丸山 俊夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (20114895)
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| Keywords | コールド・クル-シブル / 放射率 / 液体金属 / 液体合金 / 銅 |
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| Research Abstract |
本研究は、固体及び液体状態の金属・合金の放射率を波長の関数として測定することを目的としている。昨年度は、主に、放射率測定装置の設計及び作製を行ったので、今年度は、融点における固体及び液体銅の分光放射率を測定することを目的とした。
用いた放射率測定装置は、コールド・クル-シブル、光学系及び分光器より成っている。コールド・クル-シブルでは、高周波誘導加熱によって試料のみを加熱できるので、試料以外からの放射光は分光器に紛れ込まない。融点における液体及び固体銅の放射強度は以下のようにして測定した。試料を融点以上の温度から冷却し、試料からの放射強度を時間の関数として測定すると、放射強度が一定になる2つの時間帯が出現した。それと同時に凝固過程の銅表面を観察すると、この2つの時間帯では、固液共存状態における液体と固体銅からの放射強度を測定していることが分かった。したがって、これらの放射強度を融点における液体と固体銅からの放射強度とし、その値と予め測定した黒体の放射強度との比から放射率を算出した。なお、分光器は銅融点で黒鉛製の定点黒体を用いて校正した。
銅の融点(1357K)における分光放射率を550-2100nmの波長範囲で測定した結果、固体銅の放射率は0.254(550nm)、0.108(650nm)、0.057(750nm)、0.035(2100nm)と波長とともに低下すること、また、液体銅の放射率も0.304(550nm)、0.167(650nm)、0.102(750nm)、0.067(2100nm)と波長とともに低下することがわかった。測定波長域においては、液体銅の放射率は固体よりも大きいが、これは、自由電子と銅原子の相互作用が液体状態においてより大きいため、自由電子の運動エネルギーがより多く放射エネルギーに変換するためであると解釈した。今後は、他の金属・合金系について、融点における固体及び液体の分光放射率の測定を行う。
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