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2013 年度 実施状況報告書

マイクロナノ複雑構造が実現する近接場ふく射エネルギー輸送量の飛躍的増大

研究課題

研究課題/領域番号 25630065
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

山田 昇  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (90321976)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードふく射伝熱 / 近接場 / 熱工学 / エネルギー変換
研究概要

【①数値解析モデルと最適化手法の構築】近接場ふく射を再現する揺動散逸定理に基づく揺動電磁気学モデルの解析コードを構築することができた.今後は、本コードを独自開発の構造最適化アルゴリズムであるEA-FDTD法に実装する。
【②ナノ光造形を自在に操る】高い解像度と自由度を持つナノ光造形機(3次元レーザーリソグラフィー)で微細構造の製作に着手することができた.当初、これにマイクロマニピュレータを付与し,複雑構造を製作する計画だったが、経費節約のためナノ光造形機の造形プログラムを改造する代替案を考案できた。
【③ギャップ制御&計測方法の構築】 精密計測が専門の明田川先生(連携研究者)の助言を得て、光学干渉計を用いたギャップ制御計測装置を設計できた。また、レーザー干渉計を用いた実験装置を試作し、平行平板間における近接場ふく射エネルギー輸送の増加を実験により確認できた。

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

年度初めに掲げた上記①~③の3つのマイルストーンに対して、約8割の到達度まで実施できているため。

今後の研究の推進方策

【①数値解析モデルと最適化手法の構築】構築した数値解析モデルを独自開発の構造最適化アルゴリズムEA-FDTD法に実装し、最適構造を探索する。
【②ナノ光造形を自在に操る】上記の最適設計から得られる構造仕様に基づいて、微細構造を製作し、近接場ふく射エネルギー輸送への影響を検証する。
【③ギャップ制御&計測方法の構築】設計したギャップ制御計測装置を製作し、近接場ふく射エネルギー輸送量の計測装置と組み合わせ、より高精度な計測を実施する。

次年度の研究費の使用計画

消耗品費の残額が生じたが、少額であり必要物品の購入には足りないことから次年度使用することとした。
翌年度分とあわせて必要物品の購入に使用する

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 表面微細構造を有する平行平板間における 近接場熱ふく射エネルギー輸送の実験検証2014

    • 著者名/発表者名
      居城俊和、山田昇
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      アクトシティ浜松・コングレスセンター
    • 年月日
      20140521-20140523
  • [学会発表] 表面微細構造を有する平行平板間における 近接場熱ふく射エネルギー輸送の実験検証2014

    • 著者名/発表者名
      居城俊和、山田昇
    • 学会等名
      日本伝熱学会北信越支部春季セミナー
    • 発表場所
      富山高専射水キャンパス
    • 年月日
      20140510-20140510

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公開日: 2015-05-28  

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