| 研究概要 |
本研究の目的は,非侵襲的な熱物性測定法を開発し,これを生体に適用することにある.その方法は,生体での吸収性がよい炭酸ガスレーザで被測定物の表面を局所的に加熱し,その表面温度を赤外線カメラで測定するものである.そして,同様の系における非定常熱伝導問題を予め数値的に解いておき,計算結果による表面温度の上昇と実験結果を比較することにより熱伝導率と熱拡散率を同時に決定する.
前年度は,実験装置の製作に引き続き実験を試みたが,レーザの出力が安定しない,加熱範囲が広いなどの問題が明らかになった.そこで,本年度は,レーザを比較的出力が小さく安定性の良いものに取り替え,熱伝導計算モデル,数値計算法,データの整理法のすべてについて再検討を行った.その結果を以下に示す.
1.レンズを用いて集光することによりレーザ集光半径を約1.5mmに絞ることが可能になった.
2.レーザ光の強度分布を測定し,その分布の近似式を得た.
3.固体内でのレーザの吸収による発熱を考慮した熱伝導計算を,新たなレーザの強度分布を用いて行った.
4.種々の条件における上記の熱伝導計算を行い,無次元温度上昇を無次元時間に対して表すマスタープロットを作成した.
5.アクリル板の熱物性測定を行い,測定法が妥当であることを確認した.
6.ラットの肝臓の測定を行った.本測定法により妥当な結果が得られたが,測定結果には生体の吸収率が大きな影響を及ぼすことが明らかになった.したがって,今後はその点を改善する測定法を考案する必要がある.
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