問14-9
赤外線式スポット型感知器が主に検出する赤外線の波長帯として、最も適切なものはどれか。
- ①4.4µm付近
- ②0.3µm付近
- ③1.0µm付近
- ④10µm付近
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正解
①4.4µm付近
解説
ものが燃えると炭素を含む物質から二酸化炭素が生じ、高温になった二酸化炭素は波長4.4µm付近の赤外線を強く放射する。これを二酸化炭素共鳴放射という。赤外線式スポット型感知器は、この4.4µm付近の赤外線を選んで受け取る素子と、炎特有のちらつき(数Hzから十数Hz程度の明るさの揺らぎ)を見分ける回路を組み合わせることで、炎だけを確実にとらえる仕組みになっている。波長を絞り、さらにちらつきも条件に加えることで、暖房器具や日光による誤作動を避けている。
他の選択肢が不適切な理由
「0.3µm付近」は紫外線の領域で、紫外線式スポット型感知器が検出する帯域(おおむね0.2µm前後)に近い値であり、赤外線式の帯域ではない。「1.0µm付近」は近赤外線の領域で、白熱電球や日光にも多く含まれるため、炎だけを選び出す用途には適さない。「10µm付近」は常温の物体からも放射される遠赤外線の領域で、人体や壁面からも出ているため炎の識別には使えない。「炎の赤外線といえば二酸化炭素共鳴放射の4.4µm」と結び付けて覚える。
ものが燃えると炭素を含む物質から二酸化炭素が生じ、高温になった二酸化炭素は波長4.4µm付近の赤外線を強く放射する。これを二酸化炭素共鳴放射という。赤外線式スポット型感知器は、この4.4µm付近の赤外線を選んで受け取る素子と、炎特有のちらつき(数Hzから十数Hz程度の明るさの揺らぎ)を見分ける回路を組み合わせることで、炎だけを確実にとらえる仕組みになっている。波長を絞り、さらにちらつきも条件に加えることで、暖房器具や日光による誤作動を避けている。
他の選択肢が不適切な理由
「0.3µm付近」は紫外線の領域で、紫外線式スポット型感知器が検出する帯域(おおむね0.2µm前後)に近い値であり、赤外線式の帯域ではない。「1.0µm付近」は近赤外線の領域で、白熱電球や日光にも多く含まれるため、炎だけを選び出す用途には適さない。「10µm付近」は常温の物体からも放射される遠赤外線の領域で、人体や壁面からも出ているため炎の識別には使えない。「炎の赤外線といえば二酸化炭素共鳴放射の4.4µm」と結び付けて覚える。