​ 接触角の解析方法

　　水滴の形状から接触角を算定する方法は複数あります
​　　弊社で使用している接触角計（KRUSS DSA25S）に搭載され
ている解析法を例に紹介します
　　メーカーによって解析方法の呼び名が違っていることがあります
　ので、ご注意ください　　
（以下の写真は同じ水滴写真を各種方法で解析した結果です）

　1/2θ法　 （または θ/2法    Height/Width法)
　　最も多く使われている解析方法です
　　1/2θ法は水滴の幅と高さの寸法比から求める方法で
　古くから一般的に使用されている解析方法です
　　水滴画像の縦横の寸法を測り、θ=2arctan h/r の公式に
　より、算出できます

　EXCELなど表計算ソフトで計算させる場合は
　例）　A1…水滴の接地幅　　B1…水滴の高さ　　C1…接触角（°）　とすると
　　　　C1に入力する計算式は　=DEGREES(2*ATAN(B1/(A1/2)))　となります
​　（注意：接触角90°以上は正しい数値を表示できません　　EXCEL以外の場合は関数コマンドを確認・書き換えてください）

　　水滴の断面を正円の一部分と仮定して、素材との角度を算出しているため、重力による誤差や
​　左右の角度の違いには対応していません。
​　　また、90°を超える接触角は測定出来ないため、PTFE(テフロン)などの高撥水素材や油膜が残る
　金属などは測定が難しいです
　　代表的な解析方法ですが、重力などを考慮した解析方法に比べると小さめの値になります

　Tangent法　　　（以下の解析方法は水滴輪郭をトレースする必要があるため接触角計が必要です）
　　水滴の輪郭をトレースして頂点から左右個別に円の
　一部分と仮定して解析する方法です
　　左右の接触角を別々に表示できるため、プラズマ効果
　のムラやイレギュラーな計測値を判別できます
​　　1/2θ法を基本としていますので、重力の影響は考慮
​　されておらず、小さめの値が出ます

　Young Laplace法　
　　水滴の輪郭をトレースして楕円の一部分と仮定して解析
　する方法です
　　重力によって頂上部が低くなる誤差に対応していますが、
​　左右の接触角の違いには対応していません
　　重力の影響を補正していますので、1/2θ法より大きめの
　計測値となります

　Circle法　
　　水滴の輪郭をトレースして輪郭座標点を通る仮想円と
　して解析します
　　実質1/2θ法との違いは無さそうです
　　1/2θ法よりさらに小さな数値が出る傾向があります

​ Ellipse(Tangent-1)法　　　アクア採用解析法
　　CRUSS社の接触角計で標準となっている解析法です
　　水滴の輪郭をトレースして左右別々の楕円の一部分と
　して解析する方法です
​　　重力やプラズマ処理のムラなどにも対応しています
​　　今回紹介した解析方法では最も正確な数値が期待できます
　　他の解析方法と比較して1～5°大きめの数値が出る傾向
​　があります
　通常は左右の接触角の平均値を測定値としますが、左右の数値差が大きい場合は、素材表面の汚れや
　表面の荒れ（細かな凹凸やコーティングのムラ）などの可能性​がありますので、再測定を行う目安に
​　なります
​　　弊社では正確な数値解析のため、Ellipse(Tangent-1)法を採用しています
　　（従って、他社の資料などに記載されているプラズマ処理後の接触角数値より大きな値になっている場合がございます）