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表面の熱ふく射現象計測のための高速スペクトル分光法の展開

研究課題

研究課題/領域番号 10555068
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 熱工学
研究機関京都大学

研究代表者

牧野 俊郎  京都大学, 工学研究科, 教授 (30111941)

研究分担者 若林 英信  京都大学, 工学研究科, 助手 (00273467)
松本 充弘  京都大学, 工学研究科, 助教授 (10229578)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
1999年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1998年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
キーワード熱ふく射物性 / ふく射伝熱 / ふく射応用計測 / インプロセス計測 / 分光測定 / 表面診断 / 表面あらさ / 表面被膜
研究概要

工業装置や自然界の実環境下にある実在表面は、実験室の清浄な光学鏡面とは著しく異なり、表面にはミクロなあらさがあり、その表面はなんらかの被膜で覆われているのがふつうである。加えて、その表面状態は実環境下で時々刻々にも変化する。また、積極的に表面状態を変化させる表面の物理・化学プロセスも実用化されている。このような実在表面について、その熱ふく射性を伝熱の評価のためにも明らかにし、あるいは、ふく射を応用する表面状態診断法を確立するには、分光学的な手法を検討するのが望ましい。
本研究では、第一に、近紫外から赤外にいたる0.32〜14μmの広い波長域のスペクトルを1台の装置で繰り返し測定できる高速ふく射スペクトル測定装置の開発を展開しつつある。第2に、この装置を用いて、高温大気酸化過程にある金属の表面の時々刻々に変化する表面の反射・放射スペクトルの推移を調べる実験を行った。表面酸化と表面被膜の結晶粒の成長にともなうふく射の干渉・回折現象が規則的に生起・推移することがわかった。この現象に注目して、第3に、そのような実在表面の温度と性状を時々刻々に診断する表面状態のインプロセス診断アルゴリズムを改良・提案することを試みた。そこでは、測定されたスペクトルの反転解析に耐える簡明な実在表面のふく射反射・放射モデルを示した。検証実験を行い、そのすぐれた性能を例証した。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 牧野俊郎: "高速スペクトル法による金属表面の温度・性状のインプロセス診断のアルゴリズム(第2報)"日本機械学会熱工学講演論文集. 53-54 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 牧野俊郎: "金属のあらい表面におけるふく射反射の角度特性とその伝熱パラメータ表現"日本機会学会論文集(B編). 第65巻. 734-740 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 若林英信: "実在表面の熱ふく射特性研究のための分光計測装置"第20回日本熱物性シンポジウム講演論文集. 483-486 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makino ,T.: "Directional Characteristics of Radiation Reflection on Rough Metal Surfaces with Description of Radiation Heat Transfer Parameters"JSME International Journal, ser.B. Vol.42. 745-751 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 牧野俊郎: "金属のあらい表面におけるふく射反射の角度特性とその伝熱パラメータ表現(第2報)"日本機会学会論文集(B編). 第66巻(印刷中). (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 若林英信: "高速ふく射スペクトル法による金属実在表面の温度・性状診断"第37回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makino, T., Wakabayashi, H.: "Algorithm for In-process Diagnosis of Temperature and Microstructure of Metal Surface by High-speed Spectroscopy (Second Report)"Proc. Therm. Engng. Conf.. no.98-7. 53-54 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makino, T., Nakamura, A., Wakabayashi, H.: "Directional Characteristics of Radiation Reflection on Rough Metal Surfaces with Description of Heat Transfer Parameters"Trans. JSME, ser.B. vol.65, no.630. 734-740 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakabayashi, H., Kohketsu, N., Makino, T.: "A New Spectrophotometer System for Study on Thermal Radiation Characteristics of Real Surfaces"Proc. 20th Jpn. Symp. Thermo-phys. Props.. 483-486 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makino, T., Nakamura, A., Wakabayashi, H.: "Directional Characteristics of Radiation Reflection on Rough Metal Surfaces with Description of Heat Transfer Parameters"JSME Int'l J., ser.B. vol.42, no.4. 745-751 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makino, T., Wakabayashi, H., Okada, S.: "Directional Characteristics of Radiation Reflection on Rough Metal Surfaces with Description of Heat Transfer Parameters"Trans. JSME, ser.B. vol.66, no.644, to be published. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakabayashi, H., Kohketsu, N., Makino, T.: "Diagnosis for Temperature and Microstructure of Real Surfaces of Metals by High-speed Radiation Spectroscopy"Proc. 37th Nat'l Heat Transf. Symp. Jpn.. (to be published). 2000

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 若林英信: "実在表面の熱ふく射特性研究のための分光計測装置"第20回日本熱物性シンポジウム講演論文集. 483-486 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 若林英信: "金属のあらい表面におけるふく射反射の角度特性とその伝熱パラメータ表現(第3報)"第20回日本熱物性シンポジウム講演論文集. 487-490 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 牧野俊郎: "熱ふく射物性・特性データの熱物性データベースへの登録法"第20回日本熱物性シンポジウム講演論文集. 515-518 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Makino T.: "Directional Characteristics of Radiation Reflection on Rough Metal Surfaces with Description of Radiation Heat Transfer Parameters"JSME International Journal, Ser. B. Vol.42・No.4. 745-751 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Makino T.: "Experimental Evaluation of Radiation Reflection Characteristics of Real Surfaces for Heat Transfer Computation"Proceedings of Symposium on Energy Engineering in the 21th Century. Vol.2. 604-612 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 若林英信: "高速ふく射スペクトル法による金属実在表面の温度・性状診断"第37回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発売予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Makino,T.: "Directional Characteristics of Radiation Reflection on Rough Metal Surfaces with Evaluation of Radiation Heat Transfer Parameters" Proceedings of the 5th Asian Thermophysical Properties Conference.vol.2. 471-474 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 若林英信: "金属のあらい表面におけるふく射反射の角度特性とその伝熱パラメータ表現" 第19回日本熱物性シンポジウム講演論文集. 83-86 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Makino,T.: "Application of Thermal Radiation Spectroscopy to In-process Diagnosis of Surface Temperature and Microstructure." Proceedings of the Third International Conference on Materials Engineering for Resources. Keynote paper. 176-183 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 牧野俊郎: "高速スペクトル法による金属表面の温度・性状のインプロセス診断のアルゴリズム(第2報)" 日本機械学会熱工学講演会講演論文集. No.98-7. 53-54 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 牧野俊郎: "金属のあらい表面におけるふく射反射の角度特性とその伝熱パラメータ表現" 日本機械学会論文集(B編). 第65巻・630号. 734-740 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Makino,T.: "Development of High-speed Radiation Spectroscopy with an Application to a Diagnosis Technique for Temperature and Microgeometry of a Metal Surface." Proceedings of 5th ASME/JSME Thermal Engineering Joint Conference. No.6501 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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