2006 Fiscal Year Annual Research Report
スペクトル機能性ふく射の制御技術開発をめざす分光熱工学のアプローチ
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17206019
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
牧野 俊郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (30111941)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若林 英信 京都大学, 工学研究科, 助手 (00273467)
松本 充弘 京都大学, 工学研究科, 助教授 (10229578)
吉田 英生 京都大学, 工学研究科, 教授 (50166964)
花村 克悟 東京工業大学, 炭素循環エネルギー研究センター, 教授 (20172950)
山田 純 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40210455)
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| Keywords | 熱ふく射 / 放射 / 干渉 / 分光選択 / 機能性表面 / 薄膜 / TPV発電 / 球面波 |
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| Research Abstract |
熱ふく射(thermal radiation)は,物質における荷電粒子の熱振動に起因する電磁波であり,工業的にも身近にも得やすいエネルギーであるが,そのままでは,Planck分布の及ぶ広い波長域に分散し,また,指向性が弱いぼんやりしたふく射である.そのため,レーザーの場合のように,特定の波長にそのエネルギーを集中して工学的な機能を発揮させるためには有効でないことが多かった.
本研究は,この熱ふく射を,特定の波長帯域のふく射が強調されるスペクトル機能性のふく射に変換し制御する技術の開発をめざすものである.電磁波動論・分光学・固体物性論・伝熱工学を基礎として分光熱工学の実験・理論研究を行い,エネルギー工学と生活環境工学のために有効なハードシステムの実現をめざす.
平成18年度は,前年度の研究成果を基礎にして,スペクトル機能性ふく射の制御技術開発をめざす本研究の展開をはかった.すなわち,(牧野・若林・松本)は,(1)熱ふく射の半球反射率と放射率のスペクトルの同時測定法を提案し,(2)熱ふく射に関するKirchhoffの法則を電磁波のレベルで実験的に検証した.吉田は,スペクトル機能性ふく射を用いる熱・光起電力発電システムの熱システム工学的に検討した.花村は,(1)矩形マイクロキャビティによる放射率の波長制御と(2)近接場光によるナノギャップ発電に関する実験・計算を行い,(3)GaSb光電変換素子を自らの実験室において試作した.山田は,(1)モルフォ蝶の反射と(2)皮膚の反射・透過に関する実験・計算を行い,(3)色素増感太陽電池の改良を検討した.研究報告・打合せ会を計2回京都大学で行った.また,実験室・研究室あるいは共通の日本機械学会熱工学部門・日本伝熱学会・日本熱物性学会の場で意見を交換した.
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