近年，電子機器の放熱性向上が求められており，熱源表面に

材料を塗布することで，熱源からの放熱性向上が報告されている。しかし，熱源が樹脂筐体等で覆われている場合，従来の材料では放射した赤外光が樹脂に吸収され，放熱性が損なわれてしまう。そこで，本報告では，樹脂底面に金属粒子を配列させることにより，樹脂を透過する波長を選択的に放射する新規材料を作製した。熱源表面に新規放熱材料を塗布し，密閉樹脂筐体内で放熱特性を評価した。その結果，新規材料を塗布することで，従来の材料より，熱源と筐体の表面温度を低下できることを明らかにした。

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In order to get the true temperature of an object in radiation thermometry, we have to correct the deviation of the brightness temperature from the true temperature by estimating the emissivity of the object or to cancel the effect due to the emissivity by some operational procedure. The method proposed in the present paper is basically based on the latter idea. The method uses the radiances measured in two partially overlapped spectral bands, in which the spectral emissivity of the object is approximately equal to each other. The extended Tⁿ relation of radiance for thermal radiation is such that the radiance from the black body at temperature T observed in a spectral band and in a temperature range is given by aTⁿ, where the factors a and n are constant and are different from one spectral band to another. When the object is at much higher temperature than the environment is, the true temperature of the object is easily estimated from the ratio of the radiances at the spectral bands. When the temperatures are similar, we get the true temperature by numerically solving a simple algebraic equation derived from the radiances by using the extended Tⁿ relation.
The validity of the method was confirmed by experiments for objects with various emissivities. The comparison of the results withthose by other conventional methods showed the superiority of this method.

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本報は,屋外に開放的な膜下空間を有する膜構造建築を対象に,その膜下空間に形成される夏季の環境について実測調査および数値シミュレーションにより検討した結果を報告するものである。本文の前半では,夏季晴天日の実測データにより,膜材の透過日射等が膜に覆われている膜下中央部の生活空間の環境に及ぼす影響の度合について考察し,膜材の温度上昇や膜下空間の地面・建物等の蓄熱,天空への放射遮蔽は膜下中央部の生活空間における環境が悪化する主要因であることを明らかにした。後半では,筆者らが開発した3D-CAD対応熱環境シミュレータを用いて,本実測対象の膜構造建築物を解析モデルとしてその膜下空間に形成される環境について予測・評価を行った。

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前報で構築した試験室を改修し、サーマルマネキンを被験者に見立てた

環境と空気環境の形成実験を行う。さらに、CFD（数値流体力学） シミュレーションによる実験の再現とマネキンが受ける熱影響の評価を行い、その実用性を確認することを目的とする。本報（第3報）では、試験室内の環境の評価を可能にするための改修、ならびに、試験室内の環境の評価方法について述べる。

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1900年にPlanckが導出した放射法則は,19世紀末から続いたの論議に決着をつけるとともに,量子物理学への道を切り開いた.今日,一般的な熱計測法がPlanckの放射法則を礎に成立しており,基礎科学から熱工学にわたる広範囲で応用されている.白熱球などマクロな物体からののスペクトルは,厳密には物質の化学組成や放射面の粗さに依存するものの,多くの場合,黒体もしくは灰色体のそれで近似できる.しかし,放射体が次第に小さくなり放射波長と同程度かそれ以下になっても,Planckの放射式は成立するであろうか?ミクロの極限である原子の発光スペクトルは,原子固有の線スペクトルである.放射体を小さくした場合,はどのように放射体自身の個性を獲得していくのだろうか?意外なことに,Planckの発見から100年を経た現在に至るまで,のサイズ効果を明確にした実験は行われていない.微粒子を対象とした実験の本質的な難しさによるのかもしれない.微粒子からのスペクトルを観測するためには,高温の微粒子を熱的に孤立した状態で空間に保持しなければならない.何らかの支持を用いれば熱的接触が不可避で,支持体自身からのが微粒子の微弱な信号を覆い隠してしまう.また,粒径が不均一な集団からの信号を観測したのでは,個々のスペクトル構造は平均化されて特徴を失ってしまう.そこで我々は,光トラップにより高温の微粒子を空中に浮遊させ,単一の微粒子からのスペクトルを計測する新たな実験法を開発した.我々の光トラップは,波長10μmの炭酸ガスレーザー光の定在波を利用したもので,トラップ領域に生じる上昇気流により重力の一部を相殺してトラップの安定度を向上させている.そこにアルミナ,酸化チタンなどの誘電体微粒子を捕捉すると,トラップ光を吸収して高温になり白熱する.このとき微粒子は融点を超えて液滴となっており,表面張力で球形をなしている.蒸発によって縮小していく高温微粒子からのの可視・近赤外スペクトルを観測すると,単調な黒体様のものから徐々に規則的な鋭いピークを持つ形に変化する.この周期的なスペクトルは,Whispering Gallery Mode(WGM)と呼ばれる誘電体微粒子の光共振器モードに共鳴した構造であることが明らかになった.物質が自然放出を起こす確率は,その空間の電磁場のモード密度に比例する.モード密度が離散的になる有限の空間では,特定の周波数で自然放出の増強・抑制が起こる.誘電体球のWGMは境界で全反射を繰り返しながら周回する電磁波によるモードで,非常に高いQ値を持つ.今回観測されたピーク構造は,WGMに同調した周波数でが増強されたもので,共振器量子電磁気学的効果を通して,誘電体微粒子のに放射体の形状や大きさの個性が現れることを示している.微小な体は火炎や星間ダストなど自然界にも豊富に存在しており,のサイズ効果の解明は自然現象の正しい理解に欠かせない.さらに,サイズ効果を積極的に利用すると,波長選択性や指向性など,の特性を制御することも可能になる.

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高等学校学習指導要領（理数編）によると，観察・実験を行い自然の事物・現象を定量的に捉え，数学的な操作によって実験データを分析，考察することなど探究的な学びを展開することが重要視されている．本研究では，日常的なテーマとして放射測温に着目し，コンピュータ(Excel）を用いた分析・考察を伴う放射測温を検討・計画した．また，測定温度の精度について，エネルギーと電気抵抗に関する理論で検証し，得られたことを整理した．その結果，本研究の手法を取り入れることで，黒体放射に近い(duv値の小さい)ハロゲンランプを用いてExcelによるスペクトルの解析から1000 K以上の高温域で高精度の温度測定が可能になること，加えてスペクトルを分析することによる測定上の効果を可視化して示すことができた．

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レーザ肉盛造形において溶融池の発光現象をインプロセスモニタリングした結果、光と肉盛形状は相関があることを確認した。光をモニタリングしながら、レーザ出力を適宜調整する適応制御により、溶融池形状の変動を抑制し、肉盛造形形状の乱れを低減可能であることを確認した。

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本研究ではヒートポンプを熱源とし、放射伝熱を利用したシステムである

型冷暖システムに着目した研究を行っている。その特徴として、エアコンに比べ入力電力の変化に対し、室温が変化しにくいといった特徴を有している。この特徴に着目すると、型冷暖房システムによる消費電力を一定時間下げるピークカット運転を行った時、エアコンに比べ室温への影響が小さくなると推察される。このため本システムを用いたピークカット運転では室温を大きく変化させることなく、需要家の契約電力を削減することが期待できる。これを踏まえ、契約電力の削減を目的とした型冷暖房システムを用いたピークカット運転の提案を行う。

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現在、エネルギー消費量の増加によって地球への負荷もまた増加し、その結果地球温暖が進行している。需要面の対策としては省エネルギー対策が挙げられる。本研究では家庭での消費電力量のうち約25%を占める冷暖房機に注目し、次世代型冷暖房システムである式冷暖房システムについて研究を行った。式冷暖房システム従来のエアコンとは異なり放射効果を利用したシステムになっている。そこで最大の特徴である赤外線の放射に着目し、式冷暖房システムの放熱量のうち赤外線による放熱量がどれほどであるかを調べるため、赤外線量を測定し、その結果からパネルラジエータの表面での放熱量を算出するための計算方法の検討を行った。

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焼成温度のわずかな違いが焼成体品質の差に繋がることから，炉有効体積の中で温度が均一な限定部位に被焼成体を充填して焼成する操作が行われている。この操作起因のデッドスペースは，製品一個あたりの焼成エネルギー消費量を増加させる要因となる。本報では，Al2O3棚板で構成した棚組内の温度分布に着目し，棚組内の低温部位に率が高いSiC粉末をコートしたAl2O3棚板を設置して棚組全体の温度均一化を図り，被焼成体の充填率を向上(本報では16％) させ，焼成体一個あたりの焼成エネルギー消費量を低減 (本報では23％) させた事例を報告する。さらに，SiCの形態 (焼結体／粉末／マトリックス)，表面凹凸の有無，高温劣化 (0～500～1000Hr/1700K保持) に起因して変化するSiCの率の計測から，表面凹凸と率の関係，1700K保持によるSiC粉末コートの性の寿命，1700K保持前後のSiC (焼結体／粉末) の率の波形，に関して得た知見を報告する。

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一貫製鉄所では高炉で鉄鉱石を還元して溶銑を製造する．高炉下部の出銑口から取り出される溶融スラグを含む出銑流は炉内の状態を推定する重要な情報である．1400℃から1600℃の温度を有する出銑流の熱発光を撮像すると，放射率の異なる溶銑とスラグが斑状に分離した熱画像が得られる．この画像から溶銑・スラグ温度，スラグ比率，流出速度，出銑口径を連続的に測定するシステムを開発した．各測定の画像処理手法と，操業中の高炉で実施したオンライン試験の結果を報告する．

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保温比と保温性との関係を明確にした。保温比 (β) および底面での熱伝達率 (α_DI)・フィルムでの熱貫流率 (α_T) の比,とハウス内気温 (t_i)・底面温度(t_d)・外気温 (t_a) との簡単な理論式によって保温比が大になるほど内気温が高くなることを明示した。
t_i=βt_d+α_T/α_DIt_a/β+α_T/α_DI
連棟ハウスの屋根の天空を見る形態係数 (ψ_FS) は保温比 (β) に等しいことを示した。したがつて連棟ハウスからの理論的 (Q_FS=FσT_f⁴ψ_FS) は, 水平屋根からのそれ (Q_FS=σT_f⁴D, D=底面積) に等しく, これに比して単棟ハウスの (Q_FS1=FσT_f⁴ψ_FS1, F=フィルム面積, ψ_FS1=(1+β)/2) は (1+β)/2β倍となり, からも保温比が大なほど有利なことを示した。

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