1999 Fiscal Year Annual Research Report
環境表面の中間赤外域の分光反射・透過特性計測装置の開発
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10555204
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
吉田 篤正 岡山大学, 工学部, 助教授 (60174918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 智 岡山大学, 工学部, 助手 (20236277)
鷲尾 誠一 岡山大学, 工学部, 教授 (20026222)
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| Keywords | 分光計測 / 赤外 / 反射 / 透過 / 吸収率 / 角度特性 / 建築材料 / 工業装置 |
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| Research Abstract |
今年度は、昨年度に設計、製作した中間赤外域の分光反射・透過特性計測装置の改良を行った。昨年度との大きな相違点は、赤外透過型光ファイバを組み込んで、使用できるように設計変更したことである。光ファイバは分光器の出口と試料の間に挿入した。光ファイバの使用により、光軸合わせ等の調整が容易になり、測定精度の向上も期待される。また、昨年度は測定が困難であった透過測定も、試料に対する光ファイバの位置を変更するだけで、反射測定と同じ光学系により実現することができた。
最終的に確定した測定装置の概要は以下の通りである。光源部は水冷式シリコニット(4x30mm、180W)であり、光源から出た赤外光は平面鏡と凹面鏡により集光し、光学フィルタと回折格子分光器により単色光(波長分解能84nm)に変換する。分光器を出た光を光ファイバにより、反射測定の場合は試料表面に、透過測定の場合は試料裏面に照射する。回転楕円体面鏡の第1焦点に置かれた試料から半球状に反射あるいは透過された光は、その第2焦点に置かれた検知器にすべて集光される。検知器には液体窒素冷却式インジウムアンチモン素子(φ13mm)を使用する。試料と検知器の間に絞りをを置くことにより反射・透過の角度特性を求める。分光器の入口スリットの前に光学チョッパを置き、それ以降の光を断続光とし、ロックインアンプと組み合わせて位相検波増幅することにより背景光の影響を除去する。測定可能な波長域は2.0〜5.2μmである。
セラミックスを代表するアルミナ焼結体の薄板を試料として、その厚さを変えて半球反射率、半球透過率の測定を行った。その結果、反射率、透過率とも試料の厚さに対する依存性が認められた。波長が長くなるほど反射率が低下するが、中間赤外域では吸収率が1.0(黒体)にはならないことがわかった。反射・透過の角度特性についても知見が得られた。
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