氷温効果と過冷却状態の等価性に関する研究

冰温效应与过冷状态的等效性研究

• 批准号: 09875024
• 负责人: 中島 春彦
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875024/
• 关键词: 氷温効果; 過冷却水; 潜熱; エマルジョン; 過冷却; ダイラトメータ

0℃より下の氷点直下前の温度つまり氷温温度に置き一種の冬眠状態にすると、食品の長期保存が可能であることが分かってきた。また、医学分野においては臓器の保存、移植に水の過冷却状態が重要な意味をもつ。このようにSuper Cooled Waterとその結晶化の問題は物理学の基礎的興味からだけでなく応用諸分野との関係において重要性が増している。本研究室ではこれらに関する予備的な実験を行い下記のような結果を得た。1. n-heptane中に微小水滴を懸濁させたものをガラス製の試験管に入れて試料とした。過冷却水エマルジョンの体積変化を測定したところ、水の純度に応じ、-32℃から-8℃付近で過冷却水滴が氷に相転移する際の体積増加を観測した。2. 直径1.4mmのサーミスタ温度計で水滴の温度をモニターしていたところ転移点で急激で大きな温度巾の昇温を捕捉した。巨視的水滴を用意する条件を見いだし、安定な過冷却水滴で実験することが可能となった。また、冷却器の発する騒音のでない無音冷却の方式を開発した。3. この環境で固化の瞬間をビデオ画像に捉えることに成功した。その際発生すると予想されるAE信号を捉えようと円筒型超音波受波子で信号検出を試みたが特性周波数帯にはそれらしきものは観測されなかった。本研究では、微小過冷却水滴が氷に相転移する瞬間の体積増と潜熱の吐出しを超音波AE信号と高速温度計で検出記録し、結晶化過程の時間推移を研究している。本補助金をかわきりにこの方向で今後も研究を進める予定である。

The temperature before 0℃ is below zero. The temperature is below zero. The preservation, transplantation and supercooling state of water are important in the field of medicine. The problem of crystallization of Super Cooled Water is of increasing importance from the fundamental interests of physics. The results of this study were recorded in the preparation of the report. 1. N-heptanes contain tiny droplets of water suspended in a test tube. The volume change of supercooled water droplets was measured. The purity of water was measured. The volume increase of supercooled water droplets during phase shift was measured from-32℃ to-8℃2. The diameter of the thermometer is 1.4 mm, and the temperature of the water drop is measured. The condition of macroscopical water droplets is observed, and stable supercooled water droplets are observed. The development of a silent cooling method for cooling and cooling systems 3. The environment is solid and the portrait is successful. The frequency of the ultrasonic wave is different from the frequency of the ultrasonic wave. In this study, the instantaneous volume increase, latent heat emission, ultrasonic AE signal detection, and time lapse of crystallization process of micro-supercooled water droplets were studied. This grant is intended for future research.