| 研究課題/領域番号 |
21K04086
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 |
井邊 真俊 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 (00760191)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 空間コヒーレンス / 温度計測 / 熱放射 / コヒーレンス計測 / 干渉計測 / 波面制御 / 放射温度計測 / 背景放射 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
サーモグラフィは，測定対象自身から温度に応じて放出される電磁波（熱放射）を測定し，温度を決定する．しかし，無関係な迷光である背景放射もまとめて捉えてしまう．これらの区別は困難であり，計測の誤差要因になる．そこで，熱放射の空間コヒーレンスの計測とフィルタリング処理による分離技術の研究開発を実施する．空間コヒーレンスの変調をおこない，所望の熱放射信号のみを抽出する．元の測定対象の熱放射へと復号処理をおこない，温度計測を実現する．これを基に複数の透過物体の個別温度計測技術の研究開発を実施する．透明フィルムの温度計測など，これまで背景放射が原因で計測が困難であった分野での高精度温度計測の実現を目指す．
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| 研究成果の概要 |
放射温度計測の課題である背景放射との分離のために空間コヒーレンスに着目した．所望の熱放射と迷光である背景放射の空間コヒーレンスの違いを利用して分離する．そのために計測系を新たに提案した．この計測系では汎用的な光学素子のみで実現でき，対象とする温度域で扱う熱赤外域の熱放射への適用も原理的に可能である．原理実証実験をおこない，空間コヒーレンスの計測と，それを用いた計算による計測対象の画像の再構成を実証した．本計測系では，計測対象の空間コヒーレンスに依存して性能が変化し，再構成画像にも影響する．したがって，この性質を利用した，熱放射と背景放射の空間コヒーレンスの違いによる分離可能性を見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案した空間コヒーレンス計測法では，従来までの計測法とは異なりイメージセンサーが不要であり，フォトダイオードのような点計測用の受光器で実現できる．加えて，レンズやミラーなどの汎用的な素子のみで実現できるので，熱赤外域などの波長域にも適用可能である．また，計測した空間コヒーレンスから計算処理により計測対象の画像を再構成できることから，単一画素イメージングとしても有効である．
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