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熱物性測定装置 UPDATE

国内特許コード P200017263
整理番号 12952
掲載日 2020年11月2日
出願番号 特願2007-036462
公開番号 特開2008-202960
登録番号 特許第4812026号
出願日 平成19年2月16日(2007.2.16)
公開日 平成20年9月4日(2008.9.4)
登録日 平成23年9月2日(2011.9.2)
発明者
  • 廣沢 孝志
  • 佐藤 勇
  • 手嶋 康介
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 熱物性測定装置 UPDATE
発明の概要 【課題】温度変化にともなってセンサを交換する必要があった。
【解決手段】熱物性測定装置でのレーザフラッシュ法を用いた熱物性測定において、ビームスプリッタで試料より発する放射光を、波長帯域に対応して複数に分岐し、それぞれの分岐光に対して、上記波長帯域で優れた感度を示すセンサを配設したことを特徴とするものである。上記試料より放射される赤外線の波長は試料温度に依存する。そこで試料温度に応じてセンサを切り替える切り替え手段を備えるようにすると、測定温度域が広範囲に跨るときであっても、放射温度計のセンサを交換することなく、計測が可能となる。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要

物質の熱物性を測定する方法として、レーザフラッシュ法と称される方法がある。測定対象試料を所定の温度に保った状態で、パルスレーザ光を照射する(このパルスレーザによるフラッシュ加熱法をレーザフラッシュ法と称している)と、レーザ光が照射された部分(例えば試料の表側)は温度が上昇する。この温度上昇にともなって、試料の例えば裏側からは裏面温度に対応する波長の赤外光を放射し、その強度を測定し解析することによってその試料の熱特性(熱拡散率、熱伝導度)を知ることができる。

上記方法において、参照試料と測定対象試料に対して同時にレーザ光を照射して、その裏面の温度変化を比較測定する、示差熱量法と称される方法がある(図1参照)。この方法であると、試料の熱拡散率だけでなく、比熱も同時に求めることができ有益である。

一方、室温域から高温域(例えば2000℃)に渡って、熱物性を調べようとするとき、試料温度に応じて試料から放射する赤外線の波長が変化する。図2は黒体についてその様子を示すものであって、試料(黒体)温度が高いほど、試料から放射する赤外線の強度のピークは波長の短い方にシフトすると共にピーク値は高くなる。他方、その放射光を計測するセンサは、図2に示すように、そのセンサの材料によって、感度が波長依存性を持つ。例えばSiは1μm程度以下、InSbは2~5μmの波長に対して強い感度をもつ。従って、上記のように室温から高温に渡って高精度に熱物性を調べようとするとき、温度に応じてセンサを交換する必要がある。

産業上の利用分野

本発明は、熱物性測定装置に関し、特に、広い温度域での熱物性の測定を容易にする熱物性測定装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
レーザフラッシュ法において、
試料よりの放射光を波長域に対応して複数の分岐光に分岐するビームスプリッタと、
それぞれの分岐光に対応して配設された、波長感度の異なるセンサと、
を備えた熱物性測定装置であって、
上記試料からの放射光の波長域を、試料温度域に対応させた、所定の温度以下と以上で使用センサを切り替える切り替え手段を備えた熱物性測定装置

【請求項2】
上記使用センサのそれぞれからの出力を平行して解析に使用する請求項1に記載の熱物性測定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007036462thum.jpg
出願権利状態 登録
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