簡易実験：その素材は赤外線を通すか？

■はじめに：放射冷却と素材選び

放射冷却の実験や装置開発を行う際、使用する素材が「赤外線を透過するのか」、あるいは「反射するのか」という特性を把握しておくことは非常に重要です。

今回は、手元にある板状の素材が「赤外線を透過するかどうか」を、安価かつ簡易的に確認する方法をご紹介します。

■用意するもの・準備

熱源： ホットプレート（温度は約100℃に設定）
測定器： 放射温度計
測定対象： 板状のサンプル素材

■測定のポイント

なぜホットプレートを「立てる」のか？ この実験で最も重要な工夫は、ホットプレートを垂直に立てて設置することです。

通常通り平置きにすると、温められた空気（対流熱）が上昇し、その上にあるサンプルを直接温めてしまいます。これでは「赤外線による熱」なのか「温風による熱」なのか区別がつきません。ホットプレートを立てることで、対流熱を上に逃がし、正面への「赤外線の放射」のみをサンプルに当てることができます。これにより、長時間測定しても熱風の影響を受けず、純粋な透過性を確認できます。

赤外線透過確認方法

■手順と判定方法

垂直に置いたホットプレートの前に、測定したい板状サンプルを立てます。
放射温度計を使い、サンプル越しにホットプレートの中心を狙って温度を測定します。

表示された温度によって、以下のように素材の性質を判定できます。

① 室温と同じくらいの場合（透過なし）

判定： 赤外線を透過していません。
理由： 温度計は背後のホットプレートの熱を感知できず、手前にある「サンプルの表面温度（室温）」を測定している状態です。

② 室温より高く、100℃より低い場合（透過あり）

判定： 赤外線を透過しています。
理由： サンプルを通り抜けてきたホットプレートの赤外線を温度計が感知しています。
補足： もし透過率が100%であればホットプレートの設定温度（約100℃）と同じになりますが、現実には素材による減衰があるため、「室温＜表示温度＜ 100℃」という数値になります。