| 研究課題/領域番号 |
21560854
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| 研究機関 | 一関工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
貝原 巳樹雄 一関工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (20290687)
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| 研究分担者 |
千葉 悦弥 一関工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (90163732)
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| キーワード | プラスチック / 種類判別 / 近赤外分光スペクトル / 分類樹 / LED / 変調 / 簡便判別器 / 固定周波数ロックインアンプ |
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| 研究概要 |
各種プラスチックの近赤外分光スペクトルから、樹木の構造をもった分類樹を用いてその種類判別条件を探る検討を進めた。その結果、近赤外領域(波長800nmから2500nm)のスペクトルデータのごく一部を使うことにより、代表的な15種類のスペクトル判別におけるポイントを明確化することができた。データのごく一部のみを使うため、簡便な判別器でも、代表的なプラスチックの判別が可能になるとの見通しから、普及型判別器の開発に着手した。一般的な分光器は、光源とチョッパー、および、モノクロメーター、回折格子の駆動モーター、アンプと検出器からなる。光源としてハロゲン光源を用いた分光計を組み立て、スペクトルが得られることを確認できた。次に、チョッパーを用いない方式としてLED光源の活用を考案した。LEDは、自在な変調をソフトウエアにより容易に実現できる。この方式が実現すれば、チョッパーとそれに伴うモーター、およびその回転数制御装置を削減でき、装置の小型化と駆動部分が減少する。すなわち、装置の安定化につながる。LED光源を用い、固定周波数(500Hz)のみに対応するロックインアンプを試作することにより、この方式でスペクトルを取得できることを確認できた。ただし、LED光源は中心波長とその前後200から100nm領域の波長を持つことから、複数のLEDを用いて同時に変調し、比較的広い波長領域をカバーできる光源を製作した。一方で、広い領域の近赤外光を照射できるハロゲン光源の長所を再認識するに至った。そこで、当初の計画には予定していなかったが、ハロゲン光源の自在な変調を実現できる装置の開発も併せて推進している。
H21年度の研究実施計画のうち、簡易分光器の製作は実現できた。また、判別モデル構築のための基礎データを収集中である。LED変調方式と固定周波数ロックインアンプの開発を進めることができた。
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