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異種単原子分子を用いた音響気体温度計による熱力学温度の高精度測定

研究課題

研究課題/領域番号 18K04189
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

Widiatmo Januari  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30371024)

研究分担者 中野 享  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (20357643)
三澤 哲郎  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (40635819)
斉藤 郁彦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (50710620)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード熱力学温度測定
研究成果の概要

本研究では、気体の音響共鳴周波数の温度依存性を利用した音響気体温度計(AGT)システムを開発し、熱力学温度Tを高精度に測定した。異種の単原子分子気体であるアルゴンおよびネオンをAGTの試料気体とした際の実測値は、測定不確かさ内で一致し、AGTの普遍性を実証するとともに、AGTによる熱力学温度測定技術の信頼性を一段と向上させることができた。さらに、AGTにより得られた熱力学温度Tと、1990年国際温度目盛(ITS-90)に基づいて校正された標準白金抵抗温度計によって実現した温度T90を高精度に比較することで、熱力学温度とITS-90の温度との差(T-T90)を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

科学や産業の現場では、熱力学温度の最良近似であるITS-90が温度の標準として使用されている。物性の温度依存性等に代表されるように、温度測定はあらゆる科学技術の根底を支える基盤技術であるため、熱力学温度とITS-90の差を精密に評価することは、学術的にとても意義がある。また、本研究で得られた測定結果は、ITS-90の高精度化を目指す次期国際温度目盛の開発における信頼性の高い基礎データとして利用可能である。次期国際温度目盛が制定された際には、科学や産業の現場に信頼性の高い温度標準が供給可能となることから、社会に与える技術的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Thermodynamic Temperature Measurements from the Triple Point of Water up to the Melting Point of Gallium2020

    • 著者名/発表者名
      J. V. Widiatmo, T. Misawa, T. Nakano, I. Saito
    • 雑誌名

      International Journal of Thermophysics

      巻: 41 号: 4

    • DOI

      10.1007/s10765-020-2618-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of the Acoustic Gas Thermometry at NMIJ/AIST for the Measurement of T-T902020

    • 著者名/発表者名
      Januarius V. Widiatmo, Tetsuro Misawa, Tohru Nakano, Ikuhiko Saito
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermodynamic Temperature Measurements from the Triple Point of Water up to the Gallium Point2019

    • 著者名/発表者名
      Januarius V. Widiatmo, Tetsuro Misawa, Ikuhiko Saito, Tohru Nakano
    • 学会等名
      XIV International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science (Tempmeko 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermodynamic Temperature Measurements from the Triple Point of Water up to the Gallium Point2019

    • 著者名/発表者名
      Januarius V. Widiatmo, Tetsuro Misawa, Ikuhiko Saito, Tohru Nakano
    • 学会等名
      TEMPMEKO 2019, June 2019, Chengdu, China
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurements of Speed of Sound in Argon for Thermodynamic Temperature Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      J. V. Widiatmo, T. Misawa
    • 学会等名
      Twentieth Symposium on Thermophysical Properties, June 2018, Boulder, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of Two Systems of the Triple Point of Gallium for Calibration of Long Stem Type and Capsule Type Standard Resistance Thermometer in NMIJ/AIST2018

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano, I. Saito, Y. Kawamura, J. V. Widiatmo
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2018, September 2018, Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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