マイクロ波が生む非平衡の夢

摘要

溶鉱炉と分光には蜜月の歴史がある。 20世紀初頭，輻射を説明しようとしたレーリー/ジーンズ，ウィーン，マックス·プランクと続く泰斗が築いた黒体放射の理論が量子力学の揺りかごとなった。 マイクロ波エネルギーを使った製鉄で，分光観測を行ったところ，驚くべきことに，黒体放射に重畳して可視光域に強い離散した輝線が現れた。 鉄原子の励起線などが主な成分である。 そのエネルギーは数eV，数万度に相当する。 しかし，バルクの温度は700～1400°C，つまり0.1eV以下である。 これらは，あきらかに黒体放射ではない非平衡成分の存在を示している。