| 研究課題/領域番号 |
17H02021
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| 研究機関 | 公益財団法人元興寺文化財研究所 |
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研究代表者 |
川本 耕三 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (10241267)
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| 研究分担者 |
山田 哲也 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (80261212)
大国 万希子 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, その他 (40250352)
山口 繁生 公益財団法人元興寺文化財研究所, 研究部, 研究員 (00752370)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 出土木材 / 凍結乾燥 / マイクロ波 / 保存処理 |
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| 研究実績の概要 |
出土木材を凍結乾燥法で処理すると内外層の含水率に差が生じ、木材深部に残留した水分や、表面のクラックが観察されることがある。そこで凍結乾燥法にマイクロ波加熱を併用したマイクロ波加熱凍結乾燥法を行い、処理中の出土木材の状態や処理の状況をきめ細かく知ることができれば、水分傾斜の少ない凍結乾燥処理が可能になる。
平成２９年度は、チャンバー容量約３０リットル（箱型、棚一段）、到達圧力１０パスカル以下、マイクロ波出力２キロワット（２４５５メガヘルツ、無段階調整）で、コールドトラップ除湿量約３リットル（円筒縦型）、冷却温度摂氏マイナス８０度であるマイクロ波加熱凍結乾燥装置を作製した。この装置には熱電対等の各種センサーを接続（日時、チャンバー圧力、庫壁温度、棚冷却温度、マイクロ波出力値、導波管温度、トラップ温度、試料内部温度１０箇所等）し、５秒毎に測定データを更新表示して記録・蓄積するデータロガーを装備した。
次に装置の動作確認を行った。ポリエチレングリコール４０パーセント水溶液に含浸置換した出土木材試料を処理すると、凍結乾燥時には試料内部温度変化によって含水率低下の情報を得てマイクロ波照射開始時機の目安とできた。マイクロ波加熱凍結乾燥時には試料内部温度を監視して、その出力値と時間を調整することができた。さらに処理を終えた後に、装置の動作状況、出土木材の状態を詳細に再現することが可能になった。
しかし、熱電対がその位置によってマイクロ波の影響を直接受け発熱する場合があり、設置方法の変更が必要になった。
なお、マイクロ波照射時に漏洩した電力密度は基準値以下であった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度の計画は、１．実験試料の収集、２．マイクロ波加熱凍結乾燥実験装置の作製、３．出土木材試料の調製、の３点であった。
１については進んでいないものの、２については十分な性能の装置を作製でき、３については調製した試料でマイクロ波加熱凍結乾燥処理実験を行うことができた。
以上を総合的に見ておおむね順調に進展していると考えられた。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．実験試料（丸太材）の収集、および試料調製
２．実験装置の操作に習熟し、凍結乾燥処理からマイクロ波加熱凍結乾燥に切り替える適切な時機を、実験試料内層・外層の温度変化等の得られたデータで判断できるように、様々な試料で処理実験を行う。
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