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2013年11月 3日 (日)

紫外線が金属を透過することを確証 厚さ8ミリメートルの金属ナトリウムを透過した光による微小物体の撮像に成功

平成25年11月1日
独立行政法人日本原子力研究開発機構
国立大学法人大阪大学
国立大学法人宮崎大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 独立行政法人日本原子力研究開発機構
(以下「原子力機構」という。)
敦賀本部 レーザー共同研究所
大道博行所長、鈴木庸氏、同量子ビーム
応用研究部門 河内哲哉研究主幹、
同大洗研究開発センター 中桐俊男研究副
主幹、国立大学法人大阪大学大学院
工学研究科 福田武司教授、国立大学法人
宮崎大学工学部 窪寺昌一教授、加来昌典
助教の共同研究グループは、金属の一種
であるナトリウム中を紫外線1)が透過する
ことを、世界で初めて明らかにしました。
 
 一般に金属は紫外線を吸収するため、
紫外線が金属を透過する2)とは考えられて
いませんでした。
 
 実際、様々な金属に対する紫外線の
透過率が調べられていますが、数ミリ厚の
金属を紫外線が透過する報告はありません。
 
 一方、まだ十分に紫外線透過率が
調べられていない金属もあり、そのひとつ
がナトリウムです。
 
 ナトリウムの透過特性の研究3)は
1930年代に遡りますが、正確な実験データ
の取得ができませんでした。
 
 ナトリウムは空気中のごく僅かな水分と
反応して性質が変わり4)、透過率が
損なわれます。
 
 正確な透過率を測定するための試料の
作成が極めて難しい点が理由の一つと
考えられます。
 
 今回、共同研究グループは、水分を
ほぼ完全に除去したナトリウム専用の
実験施設を用い、フッ化マグネシウム
という紫外線を通す特殊な窓材5)の間に
ナトリウムを挟み込むことで安定な試料の
作製に成功し、その結果、真空紫外線と
呼ばれる波長115-170ナノメートルの光が、
厚さ1~8ミリメートルの固体金属ナトリウム
や温度150℃の液体金属ナトリウムを
透過することを世界で初めて明らかに
しました。
 
 さらに厚さ8ミリメートルのナトリウム
の陰に隠れた物体の透視を行い、その像を
明瞭に撮影することにも成功しました。
 
 今回の研究結果は、従来の理論では
考えられない高い紫外線透過率を示して
おり、基礎科学の観点から、金属の
光学的性質に新たな理論的課題を提供する
ものと期待されます。
 
 また、技術的観点からは、光を一切
通さないと考えられてきたナトリウムの
中で起こる種々の現象が、紫外線により
観測できる可能性を示したといえます。
 
 ナトリウムを使用する産業利用施設等
における保守管理に必要なモニター装置
開発につながる技術といえます。
 
 本研究の成果は本年11月4日発行の
米国光学会(Optical Society of America)
のインターネット版速報誌
Optics Express誌に掲載される予定です。
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 なかなか興味深い現象ですね。
 
>ナトリウム中で紫外線が透過する割合
>(透過率)は1ミリメートルあたり
>90%以上になりました。
 かなりの透過率だと思われます。
 
 どうしてなんでしょう?
 
 理論的な解明が待たれますし、
 
 と同時に、
>ナトリウムを使用するプラント等、
>産業利用施設における保守管理や
>ナトリウムの流動現象の高精度な理解に
>貢献する高精度モニター技術実現に
>向けた疑問の余地のない原理的発見と
>位置付けられます。
 そうですね。

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