| 研究課題/領域番号 |
21K04086
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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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| キーワード | コヒーレンス計測 / 温度計測 / 熱放射 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に引き続いて受動的な光学素子を用いた空間コヒーレンス計測法の研究を進めた．計測系はMichelson干渉計を基にしている．干渉計のミラーのティルトにより，その角度に対応した空間周波成分を抽出できる．各空間周波数成分の干渉縞強度を逐次計測し，計算機上で空間周波数画像として合成する．これにフーリエ変換の計算をおこなえば，元の光源画像を再構成できる．従来までの空間コヒーレンス計測法であるYoungの干渉計やシアリング干渉計とは異なり，干渉強度は縞の構造をもたない所謂ワンカラーの干渉縞である．そのため，縞のコントラストの算出のためにイメージセンサーを用いる必要もなく，フォトダイオードのようなスポット検出のセンサーで計測が実現できる．昨年度までは不明確であった，ミラーの角度分解能・範囲と再構成画像の空間分解能・範囲の関係を明らかにし，解像度チャートを用いて実証した．成果を論文として発表した．さらにこの計測法における計測対象のコヒーレンスの関係を調べた．元来この計測法では，その計測原理のために光源は空間的にインコヒーレントであることが必須であったが，特定の計測系を組むことより，部分コヒーレントな光源にも適用できることを見出した．LEDおよびレーザーによる光波をコリメートおよび積分球により拡散した場合でそれぞれ実験的に検証した．さらにこの計測法特有の，測定対象自身が放出する熱放射と背景放射の分離法についても検討した．
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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
本年度はレンズやミラーなどの従来までの光学素子のみからなる計測法を開発した．原理検証実験は可視域でおこなったが，原理的には熱赤外域にも適用は可能である．成果を論文として発表した．また，本研究の課題である背景放射との分離についても，この計測法独自の分離法の可能性を見出した．研究計画当初にあった空間光変調器やマイクロミラーアレイ素子のような光波を能動的に変調できる素子を用いた計測法ではないが，こちらも本研究の課題解決のために有用である．以上からおおむね順調に進展していると判断できる．
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度に開発した計測法による，計測対象自身から放出された熱放射と背景放射の分離法の研究を進める．また，この計測法の熱赤外域への適用もおこない，温度計測のために必要な放射輝度への変換について検証する．さらに，光波を能動的に変調できる素子を用いた計測法についても引き続き研究を実施する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
必要とする光学素子や光源装置の入手がCOVID-19による物品の供給不全により入手が困難になったため．
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