2016 Fiscal Year Research-status Report
教育用簡易ヘリオスタットの開発とその活用授業プログラムの研究
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15K00950
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| Research Institution | Tsuyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 誠 津山工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (90413830)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分光実験 / 太陽方位センサー / ヘリオスタット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2年目は太陽方位センサーにミラーの駆動系を組み合わせてミラーの駆動方法の検討行った．直径10cm程度のミラーで10m程度の距離であれば角度制御に高い精度が不要であることが分かってきた．1軸制御で実用レベルの簡易ヘリオスタットを構成できる見通しを得た．
太陽光を利用した分光実験に用いる簡易な分光器の改良を行い，DVD-Rを透過型回折格子として用いた直視タイプの利用しやすい分光器を開発した．また，同じくDVD-Rを反射型回折格子に用いた2段回折型のモノクロメータを開発した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度の検討で太陽追尾精度がさほど高くなくても太陽光の実験室内利用が実用上問題ないことが分かり，太陽方位センサーの信号をもとにミラーをサーボモーターで直接回転させる系で検討を行った．安定に利用するには光線のふらつきを抑えるための工夫がさらに必要である． 駆動系についての検討が当初の予定から遅れている．ベルト駆動やギア駆動による駆動系簡素化の検討が遅れている．
太陽光利用の教材検討では，直視型のDVD-R簡易分光器を完成させることができた．また，太陽光から特定の波長を抽出して実験に利用するためのモノクロメーターを同じくDVD-Rを反射型回折格子として用いて開発した．いずれも身近な材料で簡便にかつ安定な性能を維持して作製できる設計である．
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| Strategy for Future Research Activity |
太陽方位センサーの信号をPC処理してミラーを駆動するシステムの最適化を行う．検討が遅れている制御系の太陽電池駆動を実現することを目指すが，授業利用の検討には外部電源やPCに頼って行う．
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| Causes of Carryover |
駆動系の検討が遅れていることから，試作の費用が支出されない状況である．また，学会報告を２回予定していたが１回になったため旅費の支出が予定より低くなった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度の交付予定額は，物品費50000円，旅費50000円である．次年度使用額と合計して，物品費約11万円，旅費約8万円の予定である．物品費で目的とするヘリオスタットの試作品を完成させる．学会報告を行うことで収支が最終的につりあうと計画している．
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