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2005 年度 実績報告書

地球惑星物質4次元構造の定量的解析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16654085
研究機関大阪大学

研究代表者

土山 明  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90180017)

研究分担者 中野 司  産業技術総合研究所, 地球科学情報研究部門, 主任研究員 (90212092)
キーワード画像解析ソフト / X線CT法 / 4次元画像 / 火山ガラス / SPring-8 / 発泡実験 / ガスハイドレート / クライオCT
研究概要

X線CT法により得られた3次元画像の解析を目的として、UNIX環境で動作する様々なコマンド群からなる画像解析ソフト(sliceシリーズと呼ばれる)のさらなる改良を、昨年度に引き続きおこなった。一連の画像処理・画像解析(容器およびノイズの除去と2値化によるサンプル抽出、サンプル画像の最適化、内部空隙などの認識とモード、クラスタラベリングと粒径サイズ分布・3軸楕円体近似などの定量解析、鳥瞰図作成、STLファイル作成など)のためのバッチ処理を定式化し、多くの研究者が使えるようなクックブック作成を開始した(現在50%程度完成)。このバッチ処理を3次元画像の時間変化に適用することにより、4次元画像解析を可能とした。これを、火山ガラスの発泡実験とガスハイドレートの分解・蒸発実験に適用した。
含水火山ガラス(黒曜石)の加熱発泡実験に関しては、一定温度での同一サンプルの一定時間での加熱と急冷を繰り返しおこない、その3次元構造の時間変化をSPring-8のBL20B2においてCT撮影することによって、空隙の核形成速度・成長速度・空隙率・連結度・粒径サイズ分布などの時間発展を求めることができた。これにより、加熱サンプルの3次元構造の時間発展(4次元構造)の観察法と解析法を確立した。
ガスハイドレートの分解・蒸発実験に関しては、0℃以下において同一サンプルの加熱・冷却を繰り返しおこない、その3次元構造の時間変化をSPring-8のBL20B2においてクライオCTを用いて撮影した。同じ位置での時間の異なったスライス像をカラー表示して重ねることにより、その時間変化を追うことに成功した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of attenuation contrast of X-ray computed tomography images using monochromatized beams.2005

    • 著者名/発表者名
      A.Tsuchiyama
    • 雑誌名

      American Mineralogist 90

      ページ: 132-142

  • [雑誌論文] Three-dimensional structures of cosmic dust by microtomography.2005

    • 著者名/発表者名
      A.Tsuchiyama
    • 雑誌名

      SPring-8 Research Frontiers (ed.S.Kikuta)

      ページ: 111-112

  • [雑誌論文] Three-dimensional observation of the entangled eutectic structures in the Al_2O_3-YAG system.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Yasuda
    • 雑誌名

      J.European Ceramic Society 25

      ページ: 1397-1403

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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