太陽光吸収率・全半球放射率測定器の原理および測定法（１）物質の温度と太陽光吸収率、全半球放射率との関係（２）太陽光吸収率測定器 PM-A2（３）全半球放射率測定器 PM-E2

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（１）物質の温度と太陽光吸収率、全半球放射率との関係
物質の温度（対流のない場合）

物質表面で太陽光を吸収するｴﾈﾙｷﾞｰ＝物質全表面から温度Tで放射されるｴﾈﾙｷﾞｰ

T

物質の温度 (K)IS

太陽定数 (W/m2)

A

表面積(m2)AS

受光面積(m2)

αS

太陽光吸収率εH

全半球放射率σｽﾃﾌｧﾝ･ﾎﾞﾙﾂﾏﾝ定数2

S ・H 分光特性

Sは0.48μmﾋﾟｰｸの太陽光放射、Hは10μmﾋﾟｰｸの黒体放射で定まる。

分光吸収率

太陽光スペクトル IS(λ)
1.0

黒体分光放射スペクトル Eb(λ)

0.8

6000K

0.6

No Vertical Scale

No Vertical Scale

300K

0.40.2吸収率 α(λ)
0.00.250.481α(λ) = ε(λ)
10

波長 (µｍ) 10100

（２）太陽光吸収率
Solar Absorptance
太陽光吸収率は、ある物質表面に任意の入射角度で入射する太陽光の全放射エネルギーの吸収する割合を示し、物質表面の吸収エネルギーと太陽光の全放射エネルギーとの比で表される。

太陽光吸収率の算出
不透明サンプルの場合

R

分光反射率

λ

波長 250～2500nm

θ

入射角@7°

5

ポータブル太陽光吸収率測定器 PM-A2
回折格子ﾀﾞｲﾚｸﾄﾄﾞﾗｲﾌﾞ式小型可視分光器
透過率ﾎﾟｰﾄ

ランプハウスｾﾝｻｰ付積分球

反射率ﾎﾟｰﾄ

PCによる波長制御とﾃﾞｰﾀ取得6

PM-A2の特徴
・小型可視分光器と複数センサー付積分球を搭載することで太陽光ｴﾈﾙｷﾞｰの約95%以上を占める260~2500nmの波
長範囲の分光反射率、分光透過率を約2分で測定を行い、太陽光吸収率を±0.02の高精度で求めることができます。
・絶対・相対分光反射率や分光透過率のグラフ、表および解析等のソフトウェアが充実しています。
・PM-A2はタテて測定することが可能で、大型パネル等の測定に有効です。
・太陽光エネルギｰを利用する分野の材料開発や品質管理に、操作が容易で小型・軽量の太陽光吸率測定器を実現しています。
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PM-A2 仕様
System
波長範囲・ 260～2500nm

光源

75W Xenonランプ（オゾンタイプ）

測定方法

・ 分光反射率、分光透過率
・ 太陽光吸収率

測定不確かさ・ ±2%以内（再現性 ±1%以内）
・ 太陽光吸収率 ±0.02

測定時間

約2 分/1scan

標準サンプル・ 拡散性標準サンプル（SRS99/Labsphere社製）
・ 正反射性標準サンプル（TFA-25C05-4 Al蒸着ミラー/シグマ光機社製）

電源

AC100V±10% 50/60Hz 250VA

外形寸法

W335×D375×H195mm（積分球等突起物含まず）

質量約15kg

使用環境

・ 温度：15～40℃
・ 湿度：10～45%RH

保管環境

・ 温度：10～45℃
・ 湿度：10～50%RH

付属品

・ 取扱説明書・ 測定用アプリケーションおよびドライバインストールCD・ USBケーブル (Type A－Type B)、電源ケーブル8可視分光器
光学配置
焦点距離開口比クロスドツェルニターナ配置
134mm(分光器)
F/3.4

回折格子

3枚内臓
①250nm-1200本/mm②800nm-600本/mm③1500nm-300本/mm

分解能① 11.2nm以下（250-600nm）② 22.0nm以下（600-1050nm）③ 44.5nm以下（1050-2500nm）

分散
波長駆動
スリットサイズ最大15nm/mm
ダイレクトドライブ方式
φ2mm（入出射共通）

積分球・データ処理システム（PC）
φ100mm
内径材質

スペクトラロンⓇ

使用検出機

Siフォトダイオード×2
InGaAsフォトダイオード×1
InGaAsPINフォトダイオード（一段冷却）×1

データ処理システム・ 分光反射率、分光透過率測定結果の表
・ 分光反射率、分光透過率測定結果のグラフ
・ 太陽光吸収率算出

9測定方法小さいサイズの場合/ヨコ

大きいサイズの場合/タテサンプル

・タテるときはランプをoffにしてください。
・底部はファンがあるため、ブロック等で浮かしてください。
10測定準備①②③

移動後、長期間使用していない場合、ランプ劣化、ランプ交換等の行為が生じた場合、標準サンプルSRS99によるセンサー出力（相対測定）の確認をする。
その結果、ピーク出力とその波長が初期データと一致していることを確認する。
SRS99を用いて、100%ﾗｲﾝが260~2500nmの波長範囲で±2%（相対測定）以内に収まっていることを確認する。
・サンプルは測定窓にしっかりと押さえること。
・迷光が入らないようサンプルを暗膜等で覆う。

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S の不確かさ
標準サンプルの反射率の不確かさ(SRS99)±1.0 ~±2.0%

積分球内の多重反射によるｻﾝﾌﾟﾙ面での吸収0.01~0.04

サンプル多重反射率による不確かさ
0.06
黒色塗料

多重反射率
Multiplereflectance

0.05

白色塗料

0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
00.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

試料表面積/積分球表面積（％）
Samplesurface / Integrating surface (%)

0.35

測定例 / 分光透過率
Upilex25S Film transmittance
1008025S Film reference
25S Film

6040200500

1000

1500
Wavelength nm

20002500

測定例 / 分光反射率
Standard Sample

Polyimide Film with Thin Film

11
SRS99 α= 0.01
SRS50 α = 0.54
SRS10 α = 0.92
SRS99 Standard
SRS50 Standard
SRS10 Standard

0.8

0.8

0.6

0.6

0.4

0.4
Aluminizedα=0.34
Si coating (100μm) α =0.15

0.200.2

500

1000

1500

Wavelength nm

2000

2500

0Si coating (300μm) α =0.17500

1000

1500

Wavelength nm

20002500

測定例 / 太陽光吸収率
サンプルSRS10SRS99
黒色塗料
Al蒸着
Upilex25R
Al蒸着
Upilex25Rnew
CSi100

PM-A2

Publication data*

0.90
0.01
0.93

0.89 (0.89)－0.93 ~ 0.94 (0.94)

0.39

0.29 ~ 0.33 (0.30)

0.40－0.19(Al)

0.17(Al) ~* JAXA Tukuba, JAXA isas, Kyushu Int.(data)

納入先

1
234

JAXA isas
JAXA 三鷹
北海道大学
名古屋大学

201120132014