繊維集合体の可視および近赤外域における分光ふく射特性

• 研究課題/領域番号: 08650232
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 馬場 弘 北見工業大学, 工学部, 助教授 (50003190)
• 研究分担者: 遠藤 登 北見工業大学, 工学部, 助手 (20232994) ; 金山 公夫 北見工業大学, 工学部, 教授 (30003164)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 1998年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 1997年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 繊維集合体 / 繊維径 / 空隙率 / 波長 / 指向分光透過率 / 指向分光反射率 / 半球分光透過率 / 半球分光反射率

研究概要

平成8年から平成10年度にかけてCFシート、グラスウール、ガーゼ、紙、および各種の布(絹、ナイロン、ウール地等)の繊維集合体について、波長域0.3〜1.0μmの可視および赤外域における分光ふく射特性について実験的研究を行った。研究方法は繊維の直径と光学常数から各波長に対する指向反射および吸収係数(散乱係数)を電磁理論から求め、つぎに種々の直径を持つ繊維の集合体による光の吸収散乱作用を評価し、繊維集合体の可視および近赤外域における光の透過、反射および吸収の様子を予測するモデル計算を行った。次に波長域0.3〜2.5μmの光を分光出来る多目的分光放射計とゴニオメータおよび積分球を用いて、指向分光透過率および反射率、積分球を用いて、半球分光透過率および半球分光反射率の測定を行った。結果の概略は以下の通りである。
1. ふく射輸送方程式を基に、繊維集合体のふく射特性を、繊維径、空隙率、繊維の光学定数から予測するモデル式を導いた。
2. 可視および近赤外域における繊維集合体のモデル計算と分光測定実験の結果は0.4m以下の短波長域と1.0μm以上長波長域を除いて良く一致する傾向を示した。
3. 指向分光特性の積分結果と積分球による測定結果は良く一致する事が分かった。
4. 各種の布、グラスウール等の分光特性を積分球を用いてふく射特性を明らかにした。
5. ニッケル線、銅線およびアルミニュウム細線による繊維集合体については試料の作成が困難で結果を出すことは出来なかった。
6. サーモビュアによる長波長域の測定は試料の加熱方法と温度測定に問題があり測定結果を得られなかった。来られについては今後とも研究を継続する予定である。