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ナノ〜ミクロをズームできる新しい三次元観察ツール:TEMによらないナノ組織観察

研究課題

研究課題/領域番号 18656206
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 構造・機能材料
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

戸田 裕之  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (70293751)

研究分担者 上杉 健太郎 (上杉 健太朗)  (財)高輝度光科学センター, 研究員 (80344399)
小林 正和  豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (20378243)
大垣 智己  豊橋技術科学大学, 工学部, 特任講師 (10378242)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード可視化 / 材料強度 / 放射光 / ゾーンプレート / 3-D
研究概要

平成18年度の撮像結果を解析し,分解能を落としている要因を,線源,拡散板,試料回転ステージ,FZP,検出器など3-Dイメージング光学系を構成する各要素毎に丁寧に検討した。この結果,回転ステージの回転ぶれによる分解能低下に注目し,これが分解能に及ぼす影響の解析と,撮像後にこれを補正して画像の分解能を向上させる手法を検討した。実際にこれら一連の手法を前年度に撮像した画像に適用し,分解能の改善度合いを評価した。
また,前年度に引き続き,wavelet変換を利用した関心領域撮影法を開発し,実用に耐えるレベルに達した。また,これを適用した場合の分解能の評価も行い,所望するレベルであることを確認した。これにより,ナノからミクロをズームすると謳う本科研費課題の中核となる要素技術が完成したことになる。実際に,研究代表者が放射光CT用に開発してきたその場材料試験技術を併せて適用し,提案する『関心領域三次元X線顕微鏡法』を試みた。対象材料は,セル構造が粗大で小さな試験片を採取できない発泡金属材料である。大きな試験片中の関心領域(今回実施したのは直径で1mmの円筒状領域)で高分解能(同じく0.5μmで実施)観察することにより,外部負荷下での多数の損傷の発生と伝播,主亀裂の発生と進展による破壊挙動を明瞭に可視化できた。また,これとは別に,これまでは透過型電子顕微鏡により可視化されていた金属材料中の時効析出物をFZPとコンデンサーレンズを組み合わせた結像光学系のX線吸収マイクロトモグラフィー法により明瞭に可視化し,その3D分布や析出方位解析などにも成功している。
以上の成果により,技術開発とその材料科学、工学分野での有効性,革新性がデモンストレーションされたと考える。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Wavelet-based local region-of-interest reconstruction for synchrotron radiation X-ray microtomography2007

    • 著者名/発表者名
      L.Q.LiH.Toda, T.Ohgaki, M.Kobayashi, T.Kobayashi, K.Uesugi and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 102

    • NAID

      120006309082

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional observation of nanoscopic precipitates in an aluminium alloy by microtomography with Fresnel zone plate optics2006

    • 著者名/発表者名
      H.Toda, K.Uesugi, A.Takeuchi, K.Minami, M.Kobayashi, T.Kobayashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89・14

      ページ: 143112-143112

    • NAID

      120006309083

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Weve Wabelet-based localregion-of-interest reconstruction for synchrotronradiationX-ray microtomography2007

    • 著者名/発表者名
      L.Q.Li
    • 学会等名
      日本金属学会第140回春期大会
    • 発表場所
      千葉工業大学(千葉)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Wavelet-based local tomography algorithm for high-resolution synchrotronradiation X-ray imaging2007

    • 著者名/発表者名
      L.Q.Li
    • 学会等名
      Materials Science and Technology 2007
    • 発表場所
      デトロイト(アメリカ)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Advanced Tomographic Methods in Materials Research and Engineering, Section 7.1 Fresnel zone plate microscopy and microtomography2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Suzuki and H.Toda, Edited by John Banhart
    • 総ページ数
      463
    • 出版者
      Oxford University Press
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sp-mac4.pse.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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