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汎用ガラスを用いたホログラム採光窓の作製

研究課題

研究課題/領域番号 19K05642
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36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関北見工業大学

研究代表者

原田 建治  北見工業大学, 工学部, 教授 (30312820)

研究分担者 杉坂 純一郎  北見工業大学, 工学部, 准教授 (00599227)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードホログラム / ガラス / コロナ放電 / 窓 / 採光
研究開始時の研究の概要

本研究は、一般的な窓ガラスを用いた環境にやさしいホログラム採光窓の作製を目的とする。ホログラムとは、レーザー光の干渉縞を記録したものであり、窓ガラスにホログラムを記録することにより、太陽光を最適な方向に回折させ、効率の良い採光を可能にする。記録時にガラス自体の性能を劣化させることがなく、記録されたホログラムは、高温下や紫外線下でも消去されないという大きな特徴を有している。耐環境性に優れたホログラム採光窓の設計技術を確立し、社会に普及させることで省エネルギー化に貢献する。

研究成果の概要

本研究は、一般的な窓ガラスを用いた環境にやさしいホログラム採光窓の開発を目的とした。窓ガラスにホログラムを記録することにより、太陽光を最適な方向に回折させ、効率の良い採光が可能となる。実際に試作した採光窓の採光特性評価を家の模型を用いて行った。試作した採光窓を用いることにより、より多くの採光が可能であることが分かった。 また、粗い誘電体表面の下に埋もれた欠陥のプロファイルを再構築するための効率的なアルゴリズムを新たに提案した。この提案した方法は、粗面上の散乱効果を含む計算を必要としないため、散乱場を高速に計算することができることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、汎用ガラスであるソーダガラスを用いたホログラム採光窓の作製を目的とする。
これは、特別なガラスを必要とせず、一般家庭にある普通のガラスに応用することができる学術的意義のある研究である。窓ガラスにホログラムを記録することにより、太陽光を最適な方向に回折させ、効率の良い採光を可能にすることにより、消費電力の低減が可能となる。また、記録されたホログラムは、高温下や紫外線下でも消去されず、耐環境性に優れている。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Inverse Scattering Algorithm for Profile Reconstruction of Buried Defect Beneath Dielectric Rough Surface Based on Domain-Boudary Integral Hybrid Method2022

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichiro Sugisaka, Kenji Harada, and Koichi HirayamaI
    • 雑誌名

      Journal of the Optical Society of America A

      巻: 39 号: 9 ページ: 16821693-16821693

    • DOI

      10.1364/josaa.467550

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel plications may enhance surface function: physical properties of transparent tunics in colonial ascidians Clavelina cyclus and C. obesa2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sakai, Hiroshi Kakiuchida, Kenji Harada, Jun Nishikawa, Euichi Hirose
    • 雑誌名

      Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom

      巻: 99 号: 8 ページ: 1831-1839

    • DOI

      10.1017/s0025315419000833

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電圧印加によるガラスへのホログラム転写 -電圧印加時の温度依存性-2022

    • 著者名/発表者名
      福井彩, 酒井大輔, 原田建治
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 電圧印加によるガラスへのホログラム転写 -電界処理温度と表面レリーフ化-2022

    • 著者名/発表者名
      福井 彩 , 酒井 大輔 , 原田 建治
    • 学会等名
      第22回情報フォトニクス研究グループ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 電圧印加によるガラスへのホログラム転写 -ガラス 内の組成分析-2022

    • 著者名/発表者名
      福井彩, 酒井大輔, 原田建治, 西井準治
    • 学会等名
      OPJ2022 (Optics & Photonics Japan 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Fourier Transform Hologram Recording on Soda-Lime Silicate Glass Using DC Voltage Application2022

    • 著者名/発表者名
      Aya Fukui, Daisuke Sakai, Kenji Harada
    • 学会等名
      OPIC2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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