どうも
最近、年齢を感じるノグッチャンです。
（まだ34歳なのですが・・・）
こないだ原因不明の腰痛に襲われ、
起き上がるのも、立ち上がるのも苦痛でした。
何か、特別なことをしたわけじゃないのに腰痛。
・・・歳を感じました。
あっ、今はだいぶ良くなりましたよ♪
さてさて、 前回出来なかった
ホウケイ酸ガラス（以下、Pyrex）の熱拡散率を測定したときに
黒化膜があたえる影響について、検証していきましょう！
の前におさらい。
用意した試料は、以下の４種類。
―――――――――――――――――――
材料名 熱拡散率 [×10-6m2s-1]
―――――――――――――――――――
銅(Cu) 117
タンタル(Ta) 24.6
SUS 4.05
ホウケイ酸ガラス(Pyrex) 0.6
―――――――――――――――――――
銅（Cu）、タンタル（Ta）、SUSについての検証は終わりましたね。
＜参考＞
銅（Cu） http://blog.thermal-measurement.info/archives/52008454.html
タンタル（Ta） http://blog.thermal-measurement.info/archives/52023450.html
SUS http://blog.thermal-measurement.info/archives/52032727.html
次は Pyrex について、黒化膜の影響を調べていきたいと思います。
と思ったんですが、
弊社にある Pyrex が厚さ1mmのものしかない・・・
前回までの実験で分かる通り、
熱拡散率が低ければ黒化の影響は少なくなります。
仮に、1mmのPyrexで検証するとなると、どんだけ黒化膜を厚くすれば・・・・・・・
時間がいくらあっても検証が終わらなさそうなので、
近い熱拡散率の薄い試料で勘弁してください。
代用したのが、ポリカーボネート系の試料（厚さ120μm）です。
熱拡散率は0.15×10-6m2s-1くらいでしょうか。
では、実験を始めていきます。
試料を黒化していきます。
下記は、黒化後の試料画像。
測定してみると・・・
なんとこんな結果になりました。
信号のお尻が上がってきてしまいました・・・
この現象はレーザの透過によるものです。
透明な材料だと特にレーザの透過が起こりやすいので、
もう少し厚めに黒化して、再度測定です。
今回は大丈夫なようですね。
解析してみると、熱拡散率：0.147×10-6m2s-1
上記の熱拡散率に比べると、2%程度低いですが測定誤差範囲内でしょう。
※この熱拡散率を基準とします。
ここからはいつもの作業です。
黒化⇒測定⇒黒化⇒測定・・・・・・・・と。
地道な作業です。
前回の実験でもそうでしたが、
1μmずつ増やしたら時間が足りないので、
今回は5μmずつ黒化膜を増やしていきたいと思います。
― ― ― 実験中 ― ― ―
黒化膜が約5μmのときに
熱拡散率：0.147×10-6m2s-1
基準値との差：約0%
黒化膜が約10μmのときに
熱拡散率：0.143×10-6m2s-1
基準値との差：約-2%
黒化膜が約15μmのときに
熱拡散率：0.149×10-6m2s-1
基準値との差：約1%
黒化膜が約20μmのときに
熱拡散率：0.146×10-6m2s-1
基準値との差：約0%
さっぱりですね・・・
え～、途中省略します。
黒化膜が約45μmのときに
熱拡散率：0.153×10-6m2s-1
基準値との差：約4%
黒化膜が約50μmのときに
熱拡散率：0.157×10-6m2s-1
基準値との差：約7%
黒化膜が約55μmのときに
熱拡散率：0.165×10-6m2s-1
基準値との差：約12%
基準値から10%以上も高くなってしまいました。
もう限界ですね。
グラフに直すとこうなります。
上記結果から、今回の試料は厚さの45%を超えたあたりから、
黒化膜で10%以上の影響が出てくることが分かりました。
「熱拡散率が低くなるほど、黒化膜の影響は小さくなります」 も
実証出来ているし、実験成功です。
ついでに言うと、前回までは黒化の影響で熱拡散率が低くなりましたが
今回は熱拡散率が高くなりました。
これは、黒化膜自体の熱拡散率が、
今回測定したポリカーボネート系試料よりも高い ということがあげられます。
熱拡散率の高い黒化膜の影響が膜厚が厚くなることで、
引っ張られたという現象だと解釈できるでしょう。
ということで、黒化膜の厚さによる熱拡散率の影響の検証はここまでになります。
（著：ノグッチャン）
（まだ34歳なのですが・・・）
こないだ原因不明の腰痛に襲われ、
起き上がるのも、立ち上がるのも苦痛でした。
何か、特別なことをしたわけじゃないのに腰痛。
・・・歳を感じました。
あっ、今はだいぶ良くなりましたよ♪
さてさて、 前回出来なかった
ホウケイ酸ガラス（以下、Pyrex）の熱拡散率を測定したときに
黒化膜があたえる影響について、検証していきましょう！
の前におさらい。
用意した試料は、以下の４種類。
―――――――――――――――――――
材料名 熱拡散率 [×10-6m2s-1]
―――――――――――――――――――
銅(Cu) 117
タンタル(Ta) 24.6
SUS 4.05
ホウケイ酸ガラス(Pyrex) 0.6
―――――――――――――――――――
銅（Cu）、タンタル（Ta）、SUSについての検証は終わりましたね。
＜参考＞
タンタル（Ta） http://blog.thermal-measurement.info/archives/52023450.html
SUS http://blog.thermal-measurement.info/archives/52032727.html
と思ったんですが、
弊社にある Pyrex が厚さ1mmのものしかない・・・
前回までの実験で分かる通り、
熱拡散率が低ければ黒化の影響は少なくなります。
仮に、1mmのPyrexで検証するとなると、どんだけ黒化膜を厚くすれば・・・・・・・
時間がいくらあっても検証が終わらなさそうなので、
近い熱拡散率の薄い試料で勘弁してください。
代用したのが、ポリカーボネート系の試料（厚さ120μm）です。
熱拡散率は0.15×10-6m2s-1くらいでしょうか。
では、実験を始めていきます。
試料を黒化していきます。
下記は、黒化後の試料画像。
測定してみると・・・
なんとこんな結果になりました。
信号のお尻が上がってきてしまいました・・・
この現象はレーザの透過によるものです。
透明な材料だと特にレーザの透過が起こりやすいので、
もう少し厚めに黒化して、再度測定です。
今回は大丈夫なようですね。
解析してみると、熱拡散率：0.147×10-6m2s-1
上記の熱拡散率に比べると、2%程度低いですが測定誤差範囲内でしょう。
※この熱拡散率を基準とします。
ここからはいつもの作業です。
黒化⇒測定⇒黒化⇒測定・・・・・・・・と。
地道な作業です。
前回の実験でもそうでしたが、
1μmずつ増やしたら時間が足りないので、
今回は5μmずつ黒化膜を増やしていきたいと思います。
―
黒化膜が約5μmのときに
熱拡散率：0.147×10-6m2s-1
基準値との差：約0%
黒化膜が約10μmのときに
熱拡散率：0.143×10-6m2s-1
基準値との差：約-2%
黒化膜が約15μmのときに
熱拡散率：0.149×10-6m2s-1
基準値との差：約1%
黒化膜が約20μmのときに
熱拡散率：0.146×10-6m2s-1
基準値との差：約0%
さっぱりですね・・・
え～、途中省略します。
黒化膜が約45μmのときに
熱拡散率：0.153×10-6m2s-1
基準値との差：約4%
黒化膜が約50μmのときに
熱拡散率：0.157×10-6m2s-1
基準値との差：約7%
黒化膜が約55μmのときに
熱拡散率：0.165×10-6m2s-1
基準値との差：約12%
基準値から10%以上も高くなってしまいました。
もう限界ですね。
グラフに直すとこうなります。
上記結果から、今回の試料は厚さの45%を超えたあたりから、
黒化膜で10%以上の影響が出てくることが分かりました。
「熱拡散率が低くなるほど、黒化膜の影響は小さくなります」 も
実証出来ているし、実験成功です。
ついでに言うと、前回までは黒化の影響で熱拡散率が低くなりましたが
今回は熱拡散率が高くなりました。
これは、黒化膜自体の熱拡散率が、
今回測定したポリカーボネート系試料よりも高い ということがあげられます。
熱拡散率の高い黒化膜の影響が膜厚が厚くなることで、
引っ張られたという現象だと解釈できるでしょう。
ということで、黒化膜の厚さによる熱拡散率の影響の検証はここまでになります。
（著：ノグッチャン）
