| 研究課題/領域番号 |
19K04345
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤井 隆 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任教授 (60371283)
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| 研究分担者 |
大石 祐嗣 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (10371296)
本間 宏也 一般財団法人電力中央研究所, 電力技術研究所, 上席研究員 (40371562)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | レーザー / プラズマ / 分光 / ポリマー / がいし / 劣化診断 / 遠隔計測 / 電力設備 |
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| 研究実績の概要 |
レーザー誘起ブレークダウン分光（LIBS）を用いたポリマーがいしの遠隔劣化計測技術の開発に関して、以下の結果を得た。
(1)遠隔計測技術の開発：QスイッチNd:YAGレーザーの第2高調波を用い、プラズマからの発光をカセグレン型望遠鏡で集光し、分光器とICCDカメラで受光した。離隔距離10 mの遠隔計測において、ポリマーがいしの含有成分の内劣化診断に有効と考えられるAl、Si、CNの発光を計測することに成功した。
(2)深さ方向分布計測技術の開発：ポリマーがいし表面の同一箇所にレーザー光を連続照射することにより、200パルスのレーザー照射で深さ~400 μmまで、Si/Alの発光強度比の計測を行うことに成功した。これにより、離隔距離10 mの遠隔計測において、ポリマーがいし含有成分の深さ方向分布の計測が可能であることを示した。
(3)劣化診断手法の開発：LIBSとSEM-EDXでの測定により、ポリマーがいし表面付近（深さ~100 μm以下）では、深さ300~400 μmに比べてSi/Alの発光強度比が減少することを明らかにした。これはシリコーンゴム成分の喪失によるものと考えられる。以上の結果より、LIBSによるSi/Alの発光強度比は、ポリマーがいしの経年劣化評価に有効であることを示した。
(4)ダブルパルスLIBSによる測定感度の向上：ナノ秒とフェムト秒のレーザーパルスを用いたダブルパルスLIBSにより、Alの発光強度が増強することを示した。測定感度の向上に有効であると考えられる。
(5)可搬型LIBS装置の開発：実機環境下における現場劣化診断への適用を目的として、可搬型LIBS計測装置を開発した。レーザー照射系と受光系が一体となっており、受光系と同軸にレーザー光が照射される。これにより、計測位置が変わってもレーザーと受光系の光軸は一致しているため、安定な計測が可能である。
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