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         温度放射の計算         技術計算ソフトウェアシリーズ


    番号  ソフトウェア名称    機能  ダウンロード
 software001  黒体放射比計算 @基準:任意温度での黒体放射スペクトル作図
  総放射エネルギー密度とピーク位置でのエネルギー密度を計算
 
A指定温度(3点)での放射スペクトル作図,放射強度算出
B上記スペクトルに物体の放射率特性を算入した場合の特性
C上記スペクトルに任意透過特性のフィルターを被せた場合の特性

  ※このソフトウェアを動かすには別途MS-Excelが必要です。MS-Excel-2000,2003 完全対応。
    MS-Excel-2006,2010 でも動作確認済み。 


  放射エネルギーの計算



  ここでは基準温度を2000Kに設定しています。その時の黒体放射が赤のグラフになります。この時の総放射エネルギーは90.3w/cm^2,ピーク波長が1.45μm,ピークでの
  放射密度が41.2w/(cm^2・μm)になるということです。

  ここでは発熱体をタングステンとして、その放射率特性を入力しています。またハロゲンランプを想定して、石英ガラス(最も一般的なGE214)の透過特性の窓を通したとする
  補正もかけています。従って「温度3」のグラフはハロゲンランプヒータ(色温度2400Kのもの)を想定したものです。2山にみえるのは、放射率データが粗いためです。細かい
  データがあれば、なめらかな形になります。

  またタングステンの放射率特性は平面での値です。実際のハロゲンランプのフィラメント(発光体)は一般的にはコイル状をしており、コイルの内側からコイルの隙間を通して
  の放射は空洞放射のメカニズムで黒体放射に近づいています。そのため、実際のハロゲンランプ(2400K)は上記グラフの「温度3」よりも少し黒体放射に近い放射をします。




   物体の放射率(=吸収率)の入力








    透過窓の透過率の入力



  発熱体が露出していれば、この補正は不要ですが、ハロゲンランプなどの場合は発熱体が石英ガラスで覆われており、そのために減衰されます。ほとんど出てこれない
  波長域も存在します。透過窓の補正はこの影響を算入するために使います。

  ただし例えばハロゲンランプの場合、透過しなかった光(反射光と吸収された光)は、反射光については何度か反射しながらも外部に放出され、また吸収された光エネル
  ギーは熱エネルギーになり、石英バルブからの二次放射や熱伝導,対流などで全て外部に出て行きます。(エネルギーの総量は増減しない:エネルギー保存の法則)

  しかしこの二次的なエネルギーは集光加熱装置(HSH,LHW等)ではあまり利用できません。なぜならこれらは焦点位置からかなり離れた位置から放出されるため、目的
  の場所に集まらないためです。利用できないばかりか害になることもしばしばあります。(ヒータの温度上昇,目的外の場所の温度上昇)



     ここで採用した参考資料







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