| 研究課題/領域番号 |
23K05332
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
田中 孝 静岡大学, 農学部, 助教 (40612700)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | X線 / 光子エネルギー / フォトンカウンティング / 減弱係数 / 木材 / 水分 / 含水率 / エネルギー弁別 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
木材乾燥の効率化および木材製品の品質向上のために、これまでさまざまな木材含水率計が提案、実用化されてきた。しかしいまだ木材の含水率を密度の影響を受けずに正確に測れる含水率計は実現していない。木材の密度の影響を受けない測定原理としてX線を用いた測定手法が検討されてきたが、いくつかの問題から、いまだ実用化には至っていない。そこで本研究では、X線の光子エネルギーを1個1個判別しながら数え上げることのできるエネルギー弁別型フォトンカウンティング検出器をセンサーに用いることで、木材1本1本の持つあらゆる個性の影響を受けない、極めて正確な含水率測定手法を確立することを目指す。
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| 研究実績の概要 |
木材乾燥の効率化および木材製品の品質向上のために、これまでさまざまな木材含水率計が提案、実用化されてきた。しかしいまだ木材の含水率を密度の影響を受けずに正確に測れる含水率計は実現していない。木材の密度の影響を受けない測定原理としてX線を用いた測定手法が検討されてきたが、いくつかの問題から、いまだ実用化には至っていない。そこで本研究では、X線の光子エネルギーを1個1個判別しながら数え上げることのできるエネルギー弁別型フォトンカウンティング検出器をX線センサーに用いることで、木材1本1本の持つあらゆる個性の影響を受けない、極めて正確な含水率測定手法を確立することを目指す。
初年度の実績の概要としては、エネルギー弁別型フォトンカウンティング装置の選定、購入、設置をした。動作確認のための試運転を実施した。木材および数種のプラスチック／黒鉛材料のX線吸収（減弱）スペクトルをおおむね30 keV～100 keVのエネルギー範囲で取得した。十分な光子のカウント数を得るための最適な露光時間と繰り返し数を検討した。
今後は、当該装置により得られるエネルギー弁別された光子カウント数の活用方法を検討し、木材にたった1種類の平凡なX線を短時間当てるだけで木材の密度等にばらつきがあってもその含水率を正確に導出できるような合理的な測定戦略を確立することを目指す。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
実際に採択された予算額の関係もあり、前倒し申請の検討と、エネルギー弁別型フォトンカウンティング装置の選定と購入、納品と設置について、事前に想定していた以上に時間を要したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、十分な光子のカウント数を得るための最適な露光時間と繰り返し数をより詳細に検討したのち、木材を含めたあらゆるプラスチックや単元素物質のX線減弱と光子エネルギーの関係（X線吸収スペクトル）を明らかにし、木材の含水率計測への応用のための各種検討を行う。
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