実在表面の熱ふく射特性研究のための分光計測装置

研究真实表面热辐射特性的光谱测量装置

• 批准号: 12750160
• 负责人: 若林 英信
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750160/
• 关键词: 熱ふく射物性; ふく射伝熱; ふく射応用計測; インプロセス計測; 分光測定; 表面診断; 表面あらさ; 表面被膜

工業装置や自然界の実環境下にある実在表面は,実験室の清浄な光学鏡面とは著しく異なり,表面にはミクロなあらさがあり,その表面はなんらかの被膜で覆われているのがふつうである.加えて,その表面状態は実環境下で時々刻々にも変化する.また,積極的に表面状態を変化させる表面の物理・化学プロセスも実用化されている.このような実在表面について,その熱ふく射特性を伝熱の評価のために明らかにし,あるいは,ふく射を応用する表面状態診断法を確立するには,分光学的な手法を検討するのが望ましい.本年度(平成13年度)は,昨年度に引き続き,本研究の主たる実験装置である広波長域高速ふく射スペクトル測定装置の開発を進め,ほぼ完成するに至った.装置は,波長0.3〜11μmの近紫外〜赤外域の93波長点からなる表面の放射・反射スペクトルを2sのサイクル時間で同時にくり返し測定できる.第2に,この装置を用いて,高温大気酸化過程にある金属(Fe, Cr, Ni, SUS304)表面の時々刻々に変化する表面の反射・放射スペクトルの推移を調べる実験を行った.その結果,ふく射の干渉・回折挙動が,規則的で再現性のよいものであり,また多くの金属に一般的なものであることがわかった.第3に,そのような実在表面の温度・性状を時々刻々に診断する表面状態のインプロセス診断アルゴリズムを改良することを試みた.そこでは,測定されたスペクトルの反転解析に耐える簡明な実在表面のふく射反射・放射のモデルを示した.検証実験を行い,そのすぐれた性能を例証した.

Industrial equipment and natural environment, in the surface, in the room, in the optical mirror, in the surface, in the coating, in the coating. Add to this, the surface condition is different from that of the environment. The physical and chemical properties of the surface are changed by the active surface state. The thermal radiation characteristics of the surface can be evaluated by means of spectroscopic methods. This year (Heisei 13), the introduction of the last year, the main research equipment, wavelength domain high-speed emission detection equipment development progress, completion of the first year. The device has a wavelength of 0.3 ~ 11μm and a near-ultraviolet ~ infrared region with a wavelength of 93 points. Second, during the application of this device, the metal (Fe, Cr, Ni, SUS304) surface time changes during the high temperature acidification process, and the surface reflection and radiation changes during the adjustment process. As a result, the radiation is dry and the reflection is dynamic, the reproducibility is regular, and the metal is general. Third, the surface temperature, properties, time, diagnosis, surface state, diagnosis, improvement, test. This is a simple way to measure the reflection and radiation resistance of the surface. What are the performance examples?

项目成果

Wakabayashi, H.: "Spectroscopic Investigation on Infrared Radiation Characteristics of Pulverized Coal Ash Deposits for Thermal Engineering Applications"Thermal Science and Engineering. vol. 10・no. 1. 1-8 (2002)

Wakabayashi, H.：“用于热工程应用的粉煤灰沉积物的红外辐射特性的光谱研究”，热科学与工程，第 10 卷，第 1-8 期（2002 年）。

若林 英信: "実在表面の熱ふく射現象研究のためのスペクトル測定装置"日本機械学会論文集(B編). 67巻・660号. 2121-2128 (2001)

Hienobu Wakabayashi：“用于研究真实表面热辐射现象的光谱测量装置”日本机械工程师学会学报（B 版）第 67 卷，第 660 期。2121-2128（2001 年）。

Wakabayashi,H.: "New High-speed Radiation Spectroscopy for a Diagnosis Technique for Temperature and Microstructure of Real Surfaces of Metals"Proceedings of the fourth JSME- KSME Thermal Engineering Conference. vol.1. 349-354 (2000)

Wakabayashi,H.：“用于金属真实表面温度和微观结构诊断技术的新型高速辐射光谱”第四届 JSME-KSME 热工程会议论文集。

Wakabayashi,H.: "A New Spectrophotometer System for Measuring Thermal Radiation Phenomena in a 0.30-11 μm Wavelength Region"Proceedings of Tsinghua University- Kyoto University Secondary Joint Conference on Energy and Environment. 31-38 (2000)

Wakabayashi, H.：“一种用于测量 0.30-11 μm 波长区域热辐射现象的新型分光光度计系统”清华大学-京都大学能源与环境二次联席会议论文集 31-38 (2000)。

Wakabayashi, H.: "A New Spectrophotometer System for Measuring Thermal Radiation Phenomena in a O.30-11μm Wavelength Region"Measurement Science and Technology. vol. 12・no. 12. 2113-2120 (2001)

Wakabayashi, H.：“一种用于测量 O.30-11μm 波长范围内的热辐射现象的新型分光光度计系统”，测量科学与技术，第 12 卷，第 2113-2120 年。