1996 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー位相変調変位計を利用した高温超微小硬度計の開発
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07555497
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| Research Institution | THE UNIVERSITY OF TOKYO |
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Principal Investigator |
鈴木 敬愛 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70013208)
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| Keywords | 超微小硬度計 / 高温 / レーザー位相変調 |
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| Research Abstract |
超微小硬度計は,微小領域の硬度や力学特性を直接測定する唯一の手段として,材料開発,製品管理への応用が考えられている.しかし,高温での測定が困難であるため,この計測技術の普及が遅れているのが現状である.既存の技術では,圧子の微小変位を静電容量変位計などを用いて間接的に測定するため,熱膨張の影響が誤差を与えてしまう.この問題を最新のレーザー計測技術を応用して,圧子と試料表面の相対変位を直接測定することによって解決し,高温での精密測定技術を確立することが目的である。
初年度(H7年度)は,垂直変位測定のためのレーザー位相変調干渉計の製作を行い,レーザー光を試料表面に導く圧子の設計と試作を行った。この圧子は中心軸から1mm外れた所にφ1mmの穴を有し,その内部にハーフ・ミラーを設けてある.ここで反射する光と,ここを通過してから試料表面で反射した光とを干渉させることにより,圧子と試料表面の相対変位を直接測定する.H8年度には,上記の変位計と圧子を既存の超微小押込試験機に取付け様々な角度から性能評価を行った.変位計の分解能は最高1nmあるが,線型性に若干難があり,最終的には数nmである.また,反射光の光ファイバーの入射角度が精度に大きく影響するために,試料台の傾斜度を精密に調整する必要があることが判明した.この条件を満たせば,温度の影響を受けることなく,高温の超微小押込試験が室温におけると同じ手順と精度で行えることが示された.
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