| 研究課題/領域番号 |
16K12749
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| 研究機関 | 東京学芸大学 |
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研究代表者 |
土橋 一仁 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (20237176)
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| 研究分担者 |
松本 伸示 兵庫教育大学, 学校教育研究科, 教授 (70165893)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 地球温暖化ガス排出削減 / 大気現象 / 地球観測 |
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| 研究実績の概要 |
本実験器を実現するための問題は、可視光から中間赤外線にわたる波長帯で透明な容器を開発することである。「空気箱」と名付けたこの箱を真空に引いたアクリル製の大型の実験器の中に設置し、1気圧の二酸化炭素または窒素を封入して実験を行っている。1気圧の圧力差に長時間耐えられるよう、空気箱本体はステンレス製にしてあるが、その窓材としては、可視光から中間赤外線で透明なものを使用する必要がある。これまで、FTIRなどの赤外線分光計にもしばしば利用されている岩塩を我々の実験器の窓材として実験を行ってきたが、岩塩は結露に弱く、実験の再現性を担保できないことがわかった。そこで本研究では、岩塩の代わりに窓材としてユーピロン・シートやナイロン・シートを導入することにした。これらの素材には、2μmや8μm付近に芳香族特有の強い吸収線が見られるが、シートを薄くすると、ほとんどの波長で80%以上の高い透過率を確保できることが期待された。しかし、実際に薄いユービロン・シートを装着してみると、強度的に１気圧の圧力差に十分耐えることができず、予想していた以上に変形したり、破損してしまうことがしばしばあることがわかった。また、空気箱からの空気漏れも未だに多少みられ、そのための改善を行わなければならないことがわかった。目下、シート厚の調整や、窓の大きさを縮小する等、その改良を試行している状況にある。
その他、温室効果に関連して、小学校・中学校の理科の授業で使える太陽放射に関する教材の開発も試みた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
空気箱周辺を含む実験器全体の見直しを行い、窓材に薄いユーピロン・シートやナイロン・シートの着装を試みた。しかし、実際に装着してみると、気圧による予想以上の変形や破損がしばしば起きることがわかったので、窓の大きさを縮小する等、現在その対策を練っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
前年度の経験より、実験器に合う窓材の問題は予想していたより解決が困難なものであることがわかった。もともとの設計段階では、選択したシートは１気圧の圧力差に耐えられるはずであったが、実際には計算外の力（特に窓の縁）による破損が考えられる。現在、従来より厚いシートの導入や、空気箱の窓の大きさを縮小するなど、強度を上げるための工夫に取り組んでいる。平成２９年７月頃までに対策を固め、９月頃までに実験機器の完成と実験再開を目指す。１２月頃までに一通りの実験データを取得し、年度末までに結果をまとめたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験器の窓材の問題解決が難航したため、実験作業を一時中断した。それに伴い、実験補助のための人員雇用や物品購入を一部控えたため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
実験器の窓材の問題を解決するための作業と、その後の実験の遂行のため、６月頃から計画的に予算を執行する予定である。
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