| 研究課題/領域番号 |
20K14758
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
武井 良憲 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 (00805145)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 圧力標準 / ファブリペロ共振器 / 屈折率 / 熱力学温度 / 真空 / 光学式圧力標準 / 2ガス法 / 圧力 / 標準 / ファブリ・ペロ共振器 / 光学式圧力計 / 分極率 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
圧力は、気体の状態方程式および分子密度と屈折率の関係式より、屈折率と温度から求められる。本研究では、1 Pa～100 kPaの圧力範囲を対象に、世界最高精度で圧力の絶対値を計測可能な装置を開発する。これまでに、温度一定の条件下で、光学的に気体の屈折率を計測することで、広い範囲の圧力の相対値を非接触かつ高分解能に計測可能な装置を開発した。本研究の目的は、圧力の絶対値を計測するために、既存の圧力計測技術に依らない斬新な、一方で堅実で信頼性の高い、光学式圧力計測装置の計測感度の補正法を開発することである。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、既存の圧力計測技術に依らない、光学式圧力標準の計測感度の補正法を開発することである。まず、要素技術を開発した。その後、ヘリウムとアルゴンの分極率から計測感度を補正し圧力の絶対値を求めた。また、圧力標準と比較することでその値の妥当性の評価を行った。さらに、10 Pa から120 kPa の圧力範囲で、光学式圧力標準を従来の圧力標準と比較した。今後は、ファブリペロ共振器の改良および材料内部へのヘリウムの吸収の影響の補正を行い、計測精度を向上させる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
圧力は、面積と力から求められる。一方で、気体の状態方程式および分子密度と屈折率の関係式より、屈折率と温度からも求められる。光学的に屈折率を計測することで、既存の圧力標準や圧力計に比べて、一台で広い範囲の圧力を高精度に計測できる。本手法は、将来的には、逆に圧力から熱力学温度や物理定数を計測することも可能であり、広範な科学技術分野の発展に寄与する。
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