各種鏡面材料の640GHz帯 サブミリ波反射特性の測定

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1 各種鏡面材料の640GHz帯 サブミリ波反射特性の測定
真鍋武嗣1, 大坪史明2, 木内真人1, 菊池健一3, 西堀俊幸3, 落合啓4 1大阪府立大学，2エイ・イー・エス， 3宇宙航空研究開発機構，4情報通信研究機構 TexPoint fonts used in EMF. Read the TexPoint manual before you delete this box.: AA

2 サブミリ波帯鏡面反射率測定法 反射率既知の基準となる鏡面が無い 微小な損失の測定 → 高感度測定が必要 参照鏡面を必要としない絶対測定
微小な損失の測定　→　高感度測定が必要 参照鏡面を必要としない絶対測定 サンプル有無の比較測定 サンプル有無で光学系構成が不変 高感度測定 多重反射の利用 Y-factor法

3 測定系の構成

4 測定系の配置

5 Y-factor法

6 鏡面サンプル (I) A6061-T6 [A6061] Al-Mg-Si系アルミ合金 鏡面研磨表面 A7075-7351 [A7075]
Al-Zn-Mg系アルミ合金（超々ジュラルミン） 機械加工面 A [A7075(Anodized+Blasted)] 機械加工面+陽極酸化皮膜処理+サンドブラスト処理 A5052 [A5052] Al-Mg系アルミ合金

7 鏡面サンプル (II) A5052 [A5052(Blasted)] 機械加工面+ショットブラスト処理
A6061 [A6061 (Black Anodized)] 機械加工面+黒陽極酸化被膜処理 C2600 真鍮(Cu: 約70 %, Zn: 約30 %) 鏡面研磨表面 Au Plated on A5052 アルミ合金A5052鏡面研磨表面に金メッキ Au Plated on C2600 真鍮C2600鏡面研磨表面に金メッキ

8 鏡面サンプル (I) A 　　A7075(Anodized+Blasted) 　　　　　　A6061

9 鏡面サンプル (II) A5052 A5052 (Blasted) A6061
C Au Plated A Au Plated A6061 on C on A Black Anodized

10 625 GHz-650 GHzでは有意な周波数依存性は見られない．
周波数依存性 (I) A6061 A5052 A7075 C2600 Bulk Materialでは 625 GHz-650 GHzでは有意な周波数依存性は見られない．

11 625 GHz-650 GHzでは有意な周波数依存性は見られない．
周波数依存性(II) A5052(Blasted) A7075(Anodized+Blasted) A6061 (Black Anodized) Au Plated on A5052 Au Plated on C2600 陽極酸化被膜処理以外は 625 GHz-650 GHzでは有意な周波数依存性は見られない．

12 有限導電率導体モデルによる鏡面反射

13 A5052 at GHz

14 A7075 at GHz

15 A6061 at GHz

16 A5052 (Blasted) at GHz

17 A6061 (Black Anodized) at 649.37 GHz

18 A7075(Anodized+Blasted) at 649.37 GHz

19 C2600 at GHz

20 Au Plated on A5052 at GHz

21 Au Plated on C2600 at GHz

22 有限導電率導体モデルの妥当性 陽極酸化被膜処理(Anodized）表面以外は有限導電率導体でモデル化できる．
サンドブラスト処理，ショットブラスト処理は導電率の低下で表現できる． 陽極酸化皮膜処理(Anodization) は表面に薄い誘電体層を形成するため，有限導電率導体モデルでは記述できなくなる．

23 Conductivities of Materials
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24 Summary 各種鏡面材料について，材質および鏡面処理の違いによる反射特性の違いや周波数特性を定量的に識別することができた．
鏡面研磨および，サンドブラスト・ショットブラスト処理を施したアルミ表面は有限導電率導体モデルで記述できる． 陽極被膜処理(アルマイト処理)を施した鏡面は有限導電率導体モデルから若干逸脱する． 今後，種々の鏡面材料のサブミリ波帯での反射係数の測定を行いたい．

25 JEM/SMILESサブミリ波アンテナ系
SMILESサブミリ波(640GHz帯)アンテナ系EFM

26 SMILESアンテナ給電系 受信機 冷却光学系 受信機 常温光学系 D=8.65mm λ=0.46mm 2*D^2/λ = 32.5 cm
受信機　　　冷却光学系 受信機　　　常温光学系 D=8.65mm λ=0.46mm 2*D^2/λ = 32.5 cm RM1, RM4: flat RM2, RM3: ellipsoid