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ナノ〜ミクロをズームできる新しい三次元観察ツール:TEMによらないナノ組織観察

Research Project

Project/Area Number 18656206
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

戸田 裕之  Toyohashi University of Technology, 工学部, 教授 (70293751)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上杉 健太郎 (上杉 健太朗)  (財)高輝度光科学センター, 研究員 (80344399)
小林 正和  豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (20378243)
大垣 智己  豊橋技術科学大学, 工学部, 特任講師 (10378242)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Keywords可視化 / 材料強度 / 放射光 / ゾーンプレート / 3-D
Research Abstract

平成18年度の撮像結果を解析し,分解能を落としている要因を,線源,拡散板,試料回転ステージ,FZP,検出器など3-Dイメージング光学系を構成する各要素毎に丁寧に検討した。この結果,回転ステージの回転ぶれによる分解能低下に注目し,これが分解能に及ぼす影響の解析と,撮像後にこれを補正して画像の分解能を向上させる手法を検討した。実際にこれら一連の手法を前年度に撮像した画像に適用し,分解能の改善度合いを評価した。
また,前年度に引き続き,wavelet変換を利用した関心領域撮影法を開発し,実用に耐えるレベルに達した。また,これを適用した場合の分解能の評価も行い,所望するレベルであることを確認した。これにより,ナノからミクロをズームすると謳う本科研費課題の中核となる要素技術が完成したことになる。実際に,研究代表者が放射光CT用に開発してきたその場材料試験技術を併せて適用し,提案する『関心領域三次元X線顕微鏡法』を試みた。対象材料は,セル構造が粗大で小さな試験片を採取できない発泡金属材料である。大きな試験片中の関心領域(今回実施したのは直径で1mmの円筒状領域)で高分解能(同じく0.5μmで実施)観察することにより,外部負荷下での多数の損傷の発生と伝播,主亀裂の発生と進展による破壊挙動を明瞭に可視化できた。また,これとは別に,これまでは透過型電子顕微鏡により可視化されていた金属材料中の時効析出物をFZPとコンデンサーレンズを組み合わせた結像光学系のX線吸収マイクロトモグラフィー法により明瞭に可視化し,その3D分布や析出方位解析などにも成功している。
以上の成果により,技術開発とその材料科学、工学分野での有効性,革新性がデモンストレーションされたと考える。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Wavelet-based local region-of-interest reconstruction for synchrotron radiation X-ray microtomography2007

    • Author(s)
      L.Q.LiH.Toda, T.Ohgaki, M.Kobayashi, T.Kobayashi, K.Uesugi and Y. Suzuki
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics 102

    • NAID

      120006309082

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional observation of nanoscopic precipitates in an aluminium alloy by microtomography with Fresnel zone plate optics2006

    • Author(s)
      H.Toda, K.Uesugi, A.Takeuchi, K.Minami, M.Kobayashi, T.Kobayashi
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 89・14

      Pages: 143112-143112

    • NAID

      120006309083

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Weve Wabelet-based localregion-of-interest reconstruction for synchrotronradiationX-ray microtomography2007

    • Author(s)
      L.Q.Li
    • Organizer
      日本金属学会第140回春期大会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学(千葉)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Wavelet-based local tomography algorithm for high-resolution synchrotronradiation X-ray imaging2007

    • Author(s)
      L.Q.Li
    • Organizer
      Materials Science and Technology 2007
    • Place of Presentation
      デトロイト(アメリカ)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Advanced Tomographic Methods in Materials Research and Engineering, Section 7.1 Fresnel zone plate microscopy and microtomography2007

    • Author(s)
      Y.Suzuki and H.Toda, Edited by John Banhart
    • Total Pages
      463
    • Publisher
      Oxford University Press
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://sp-mac4.pse.tut.ac.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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