放射率基本と例
放射率の説明
放射率とは、物体が赤外線エネルギーを放射する能力を、完全な黒体と比較して測定したものです。
放射率は様々な科学的、工業的用途において重要な役割を果たします。温度測定や熱管理に不可欠な熱放射を、表面がどれだけ効果的に放射するかを決定します。
放射率に影響するもの
物体の放射率には、表面の質感、色、材料の組成など、いくつかの要因が影響します。滑らかで暗い表面は一般的に放射率が高く、赤外線の放射効率が高くなります。
放射率の測定
放射率の正確な測定は、赤外線温度計のような機器にとって不可欠です。 これらの機器は、表面から放射される赤外線エネルギーを解釈することで、正確な温度測定値を提供するために放射率の値に依存しています。
放射率の応用
放射率は、気象学、天文学、製造業などの分野で重要な役割を果たします。放射率を理解し制御することで、様々な技術においてより良い温度調節とエネルギー効率を実現することができます。
赤外線温度計
赤外線温度計は、放射率の設定により、直接触れることなく表面温度を正確に測定します。放射率を調整することで、温度計は測定対象表面の材料特性を考慮することができます。
赤外線イメージング
サーモグラフィでは、放射率は温度マップの精度に影響します。 放射率の高い材料はサーモグラフィで明るく表示され、温度が高いことを示しますが、放射率の低い材料は正しく解釈するために校正が必要な場合があります。
一般的な材料の放射率
放射率とは、完全な黒体（放射率1）と比較した場合の表面の熱放射能力です。放射率の値は0から1の範囲で、1は完全放射（黒体）、0は放射なしを表します。材料の放射率は、その表面仕上げ、温度、放射される放射線の波長によって異なります。
以下に一般的な材料の放射率の表を示します：
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材料 |
放射率の値 |
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黒体 |
1.00 |
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アスファルト |
0.90 - 0.98 |
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アルミニウム（研磨 |
0.03 - 0.05 |
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アルミニウム（酸化 |
0.70 - 0.80 |
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銅（研磨 |
0.02 - 0.05 |
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銅（酸化 |
0.70 - 0.80 |
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真鍮 |
0.40 - 0.60 |
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鋼（研磨 |
0.10 - 0.20 |
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スチール（酸化 |
0.60 - 0.70 |
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鉄（研磨 |
0.10 - 0.20 |
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鉄（酸化 |
0.60 - 0.80 |
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金（研磨 |
0.02 - 0.05 |
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銀（研磨 |
0.02 - 0.05 |
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木（塗装 |
0.85 - 0.95 |
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木材（無塗装 |
0.90 - 0.95 |
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コンクリート |
0.80 - 0.90 |
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レンガ |
0.80 - 0.90 |
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ガラス（透明 |
0.85 - 0.95 |
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ガラス（フロスト |
0.70 - 0.90 |
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テフロン |
0.95 - 0.98 |
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PVC（プラスチック |
0.85 - 0.90 |
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ゴム（黒 |
0.90 - 0.95 |
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紙 |
0.85 - 0.95 |
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氷 |
0.97 - 0.98 |
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雪 |
0.80 - 0.90 |
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水 |
0.90 - 0.95 |
詳しくはスタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ（SAM）をご覧ください。
よくある質問
放射率とは簡単に言うと何ですか？
放射率は、黒体として知られる完全な放射体と比較して、表面がどれだけ効果的に熱放射を放出するかを測定します。
なぜ放射率が赤外線温度計にとって重要なのですか？
放射率を設定することで、異なる材料の放射特性を考慮した正確な温度測定が可能になります。
放射率の値は時間とともに変化しますか？
はい、表面の酸化、汚れの蓄積、摩耗などの要因により、材料の放射率は変化します。
表面の質感は放射率にどのような影響を与えますか？
滑らかな表面は一般的に放射率が低く、ざらざらした表面やマットな表面は放射表面積が増えるため放射率が高くなります。
放射率は赤外線のすべての波長で同じですか？
赤外線の波長によって放射率が異なる場合があります。
