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カーボン薄膜コート光ファイバにおける微小き裂成長の計測と薄膜効果の解明

研究課題

研究課題/領域番号 05750073
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関秋田大学

研究代表者

村岡 幹夫  秋田大学, 教育学部, 助教授 (50190872)

研究期間 (年度) 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
900千円 (直接経費: 900千円)
1993年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード石英ガラス光ファイバ / アモルファスカーボン被覆 / 被覆欠陥 / 水分子誘起遅れ破壊 / き裂成長計測 / 電気抵抗 / 被覆割れ進行 / 計測端子位置
研究概要

通信用光ファイバに関して、水素の拡散侵入を防ぎ光損失の経時的増加に抑えるアモルファスカーボン被覆の開発が盛んである。この特殊被覆ファイバの場合においても、ガラス表面の巨視的欠陥部では被覆材の割れが発生しやすく、雰囲気中の水分子侵入による応力腐食欠陥成長を避けることは期待できない。本研究は同ファイバの寿命保証に重要な被覆影響下における同欠陥の成長特性の解明を目的とし、その基礎となる被覆割れの進行計測およびガラス部の欠陥成長計測に関する手法について検討した。また参照として被覆のない裸のファイバについても検討した。得られた事項を以下に列記する。
1.同被覆ファイバの表面に、マイクロビッカース圧子の押し込みおよびファイバの曲げにより深さ約20mumの微小き裂を導入することができた。これによりモデル欠陥を有する実物試験片を得ることができた。
2.被覆材が導電性であることに着目し、長さ約50mmの実物試験片においてその表面電気抵抗の計測を行った。その結果、被覆厚さが極微小(400Å)であるため、き裂が存在しない状態でも200kOMEGA程度の容易に計測できる電気抵抗値を示すことがわかった。さらにき裂成長時の電気抵抗計測も行い、被覆側の割れの進行を反映する抵抗変化が得られることを見出した。また同抵抗変化計測を被覆割れ寸法の定量的評価に発展させるためには計測端子の位置決め精度が特に重要であることがわかった。
3.ガラス内部へのき裂成長の計測に関しては、先に開発した破面観察に基づく手法が裸のファイバと同様に、当該被覆ファイバの場合においても適用できることを確認した。
4.参照としての裸のファイバのき裂成長データを拡充するため、先の申請者らの方法をさらに発展させ、き裂成長速度のより広範囲にわたるデータを得た。

報告書

(1件)
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] M.Muraoka: "Effect of Humidity on Small-Crack Grduk in Silica Optical Fibers" J.Am.Ceram.Soc.76. 1545-1550 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 村岡幹夫: "石英ガラス光ファイバのき裂成長挙動(最終破断近傍におけるき裂成長計測)" 日本機械学会材料力学部門講演会講演論文集No.930-73. 59-60 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 村岡幹夫: "光ファイバの寿命予測パラメータに関する簡易評価法" 日本機械学会論文集(A編). 59. 3020-3024 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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