イオンビーム加工に基づく光閉じ込め構造型完全暗黒シート材料の開発

基于离子束加工的光约束结构全暗片状材料的研制

• 批准号: 21H03753
• 负责人: 雨宮 邦招
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03753/
• 关键词: 暗黒シート; イオンビーム; 光吸収体; 黒体; 極低反射; 平面黒体装置; 放射率; 極低反射率

今年度は、暗黒シートの可視域における低反射性能の改善を図った。昨年度までの赤外線領域での検討結果に基づき、従来の暗黒シートの性能が制限されてきた原因が、カーボンブラック（CB）顔料の凝集体によるMie後方散乱であることを理論的にも実験的にも突き止めた。そこで、CB顔料に依らずに黒い素材を探索したところ、カシューオイル樹脂の黒色塗料にたどり着いた。うるしに似た成分からなり、鉄と錯体を作ることでポリマー自体が黒くなっていて、Mie後方散乱の原因となる顔料粒子が存在しない。このカシューオイル黒色樹脂に光閉じ込め構造を形成することで、ぎらつき（鏡面反射）もくすみ（散乱反射）も極めて少ない、深い黒を実現できた。得られた「至高の暗黒シート」の半球反射率は0.02 %未満（光吸収率99.98 %以上）であり、これまでの触れる超黒素材と比べると1～2桁も低い反射率である。また、これまで世界一黒いとされてきた配向カーボンナノチューブと比べてもそん色ない黒さである。この至高の暗黒シートは、明るい場所でも沈む圧倒的な黒さを実現でき、背景の映り込みを防止できるため、視覚表現にこれまでになく高いコントラストを提供可能である。また、カシューオイル黒色樹脂ほどではないものの、カーボンブラック顔料を用いない複合組成で低散乱な黒色基材が他にいくつか見つかっている。必要な反射率や用途に応じて基材の選択肢があり、光閉じ込め構造を作製できるのも、今回の新しい暗黒シート技術の特長である。

This year, the visibility of the black and white areas is improved. The results of the investigation in the infrared field last year showed that the performance of the pigment was limited by the reasons for the dispersion of the pigment. The color of the pigment is black. The reason why pigment particles are scattered behind Mie The color of the black resin is light and the structure is formed. The reflection of the black resin is very small and the black resin is very deep. The hemispherical reflectance of the "high dark black material" is 0.02%(light absorption rate is 99.98% or more). The world is black and white. The world is black and white. The highest dark color, the highest dark color, the highest dark color, The black resin is composed of a low dispersion black substrate and a composite pigment. The necessary reflectivity and application of the substrate selection, optical structure, manufacturing, and now the new black technology features

项目成果

Novel perfect blackbody sheet having nano-precision surface microtextures for a planar standard radiator

用于平面标准散热器的具有纳米精度表面微观纹理的新型完美黑体片

• 发表时间: 2021
• 作者: 雨宮邦招;清水雄平;越川博;井邊真俊;八巻徹也;蔀洋司
• 通讯作者: 蔀洋司

High-precision flat-plate reference infrared radiator using perfectblackbody composite with a microcavity structure

采用微腔结构的完美黑体复合材料的高精度平板参考红外辐射器

• DOI: 10.1364/ao.446426
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied Optics
• 影响因子: 1.9
• 作者: Shimizu Yuhei;Imbe Masatoshi;Godo Kenji;Sasajima Naohiko;Koshikawa Hiroshi;Yamaki Tetsuya;Amemiya Kuniaki
• 通讯作者: Amemiya Kuniaki

Accurate on-site calibration of fever-screening thermography using novel flat-plate perfect blackbody

利用新型平板完美黑体对发热筛查热成像进行精确现场校准

• 发表时间: 2021
• 作者: 鈴木宏昭;小野哲雄 他;Kuniaki Amemiya
• 通讯作者: Kuniaki Amemiya

光を99.98％以上吸収する至高の暗黒シート

吸收超过 99.98% 光线的终极深色板材

非接触発熱者検知の信頼性向上を目指した高精度温度基準用黒体プレートの開発

开发高精度温度参考黑体板，旨在提高非接触式发烧检测的可靠性

• 发表时间: 2021
• 作者: 清水雄平;井邊真俊;神門賢二;笹嶋尚彦;越川博;八巻徹也;雨宮邦招
• 通讯作者: 雨宮邦招