Improvement of measurement of Debye rings and evaluation of residual stress and materials using monolithic SOI detector
Publicly Offered Research
| Project Area | Interdisciplinary research on quantum imaging opened with 3D semiconductor detector |
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| Project/Area Number |
16H00946
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
佐々木 敏彦 金沢大学, 人間科学系, 教授 (40251912)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
Fiscal Year 2017: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
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| Keywords | 応力 / Ｘ線 / 回折環 / ＳＯＩ / cosα法 / SOI検出器 / 残留応力 / デバイリング / 材料強度 / 疲労 / X線 / SOI / 半導体検出器 / X線検出器 / X線回折 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的は、X線応力測定装置の心臓部となるX線検出器にSOI技術を導入し、回折X線(デバイリング)を効率的に二次元イメージングして、重要機械金属部品や機械構造物の製造・保守等への有効利用を普及促進することである。X線応力測定法は、X線回折法を基にして残留応力や結晶状態を求めることで材料強度評価に貢献する方法であり、約70年の実績を持っている．現状では1回の測定に10～20分以上の時間が掛かると共に、実験室で小型サンプルを静的に測定するのが標準的な使用方法である。本研究では、新X線技術とSOI技術との融合により測定を高速化し、インフラの検査から生産ラインや実機への適用までもができるようにする。以下にその根拠について説明する。
新X線技術とは、イメージングプレート(IP)でデバイリングを二次元検出し、新解析理論(cosα法)で応力解析する方法である。1回の測定を約1～2分に短縮でき、市販装置と比べて重量，装置占有スペース、測定時間がそれぞれ約1/20、1/15 、1/10にできる。また、1回のX線回折データ量が70倍以上と多い利点を利用して高精度な応力測定が可能になる。SOI技術に関して佐々木は、2014年からの科研(新学術領域研究)でX線応力測定への応用に成功し、応力が2秒以下(IP式の約1/60、従来法の約1/600)、デバイリング(X線プロフィル)が5ミリ秒程度(IP式の約1/6000、従来法の約1/60000)で高速測定できることを実証し、本研究の目的に活用できることを示した。本研究では、本技術をさらに高精度化し各種工業分野用に最適化した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(25 results)
