2017 Fiscal Year Annual Research Report
Sensing of stress distribution in glass without contact for destruction prediction
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15H04129
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
安盛 敦雄 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 教授 (40182349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小柳 潤 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 准教授 (60386604)
安田 公一 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20191306)
宇尾 基弘 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (20242042)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ガラス / ユーロピウム / 発光 / 熱処理 / 屈折率 / 仮想温度 / イメージング / 応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）Euイオン添加ガラスの作製： 3価のEuイオンを添加したNa系およびソーダ石灰ガラスに加え、アルカリ金属およびアルカリ土類金属種を変えたケイ酸塩ガラスを溶融法で作製した。熱機械測定装置を用いて線膨張率測定を行い、ガラス転移温度および熱膨張係数を測定した。
（２）発光挙動の調査： ガラス転移温度に対して±10%程度の温度範囲で保持・急冷したガラスについて、Euイオンの発光挙動を調査すると共に、屈折率を測定した。その結果、Euイオンの磁気双極子遷移による発光を基準とした電気双極子遷移による2種類の発光強度比のうち、１つはアルカリ金属種により大きく影響を受けること、もう１つはガラス転移点から-10%程度の温度範囲で保持温度に対して明確な依存性を示すことを明らかにした。これらの結果から、ガラス組成および熱的に誘起される構造とEuイオンの発光強度比の間に明確な相関関係があり、発光強度比からガラス構造の組成と熱履歴の影響を分離して捉えられる可能性があることを明らかにした。分光イメージングシステムの測定・解析プログラムを改良し、ソーダ石灰ガラス中のEuイオンの発光強度比の2次元イメージの精度を向上させた。また温度勾配下での熱処理でガラス中に誘起された構造と、均一温度での熱処理で誘起された構造とは異なる可能性が高いことを明らかにした。これらの結果から，非接触応力センシングに向けての基礎的知見を得ることができた．
（３）機械的性質の調査： 機械試験機、分光イメージングシステムおよび紫外光源を用いて、ガラスに圧縮応力を印加しながら発光特性を動的に測定し、構造変化による発光変化が捉えられる可能性がある結果を得た。この発光変化による非接触応力センシングについては今後の課題とする。
（４）成果の公表： 得られた研究成果について、国際学会2回、国内学会3回、国内研究会1回で発表し、討論を行った。
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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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