遺跡出土木材保存のための超音波画像診断技術に関する基礎的研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62490019
• Research Institution: Nara National College of Technology
• Principal Investigator: 石垣 昭 奈良工業高等専門学校, 化学工学科, 教授 (30043467)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河越 幹男 奈良工業高等専門学校, 化学工学科, 助教授 (90043489) ; 上田 勝彦 奈良工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (30043459)
• Keywords: 超音波診断法 / 画像処理 / 木製文化財 / PEG含浸処理 / 出土木材の保存 / 出土木材内の物質移動 / 保存科学

Research Abstract

1.遺跡出土木材の非破壊的診断技術の基礎的研究
この研究では昨年度に得られた成果を基に各種出土木材を超音波法で診断した。この結果、特別な前処理をしなくても、出土木材の診断に適した画像処理法を適用することにより、出土木材内部の不均一な腐食による木材化学組成(ヘミセルロース/リグニン比)の分布、内部の割れの進行状況、直接観察することが不可能な内部の空洞や裏面の構造等の観察が非破壊的に可能であることが明らかとなった。また、軟質の粘土層に埋没した出土木材の診断について興味ある知見を得た。このほか、肉眼で判定し難い表面のひび割れや含水組成の分布を重水置換法と赤外線カメラを併用する方法で検討し興味ある知見を得たが、問題点も多く今後さらに研究を続ける予定である。
2.出土木材への保存薬品浸透状態の非破壊的判定
この研究では出土木材のPEG含浸過程について化学工学的に物質移動の観点から解明した。PEG水溶液に浸漬した出土木材の重量変化曲線を解析し、PEG含浸過程が出土木材内のPEGの分子拡散現象として理論的に取り扱えることを明らかにした。これによって出土木材の大きさ、形状、貫通した空孔等が含浸過程に及ぼす影響について定量的に比較検討し、同質の出土木材で99%の水分を含浸液で置換するのに必要な所要時間の形状による理論式を求めた。これにより資料の形状の処理時間に及ぼす影響を非破壊的に解明する手がかりが得られた。また、不規則な形の出土材のPEG含浸過程をコンピューターによりシミュレーションする方法を試み、その見通しを得た。このほか非破壊的に保存薬品の浸透状態を判定する方法の基礎的研究の一環としてメタノール、ゼラチン等の出土木材への浸透状態を超音波法で調べた。これについても興味ある知見を得つつあるが、今後さらに研究を続ける予定である。

Research Products

• [Publications] 石垣昭: 奈良工業高等専門学校研究紀要. 24. 71-76 (1989)
• [Publications] 石垣昭: 奈良工業高等専門学校研究紀要. 24. 77-82 (1989)
• [Publications] 河越幹男: 奈良工業高等専門学校研究紀要. 24. 83-86 (1989)