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2020 年度 研究成果報告書

近赤外空間分解分光法による木材の樹種判別および多形質の同時非破壊評価

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15886
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分40020:木質科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

馬 特  名古屋大学, 生命農学研究科, 特任助教 (70824316)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード近赤外空間分解分光法 / 木材の樹種判別 / 多波長の吸収・散乱特性 / 非破壊評価
研究成果の概要

本研究は、木材試料に照射した点光源の空間分布から多波長の吸収・散乱特性を高速、同時に取得する光学系を考案・設計した。これにより、複数樹種の非破壊判別モデルを作成でき、従来の分光法より予測精度の向上を実現できた。また、同じ空間分解分光法による木材引張ひずみの測定可能性も見出した。さらに、国際共同研究にもつなげて、本手法による果物の硬度を非破壊かつ高精度での測定可能性を見出した。これらの成果を国内学会(第71日本木材学会)で一度、2件国際ジャーナルへの論文投稿(Holzforschung, Postharvest Biology and Technology)を行った。

自由記述の分野

農業工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の測定法で得られる拡散反射スペクトルには木材の化学成分(吸収係数)と物理構造(散乱係数)の情報が混在しており、複雑な多変量解析によって構築した材質予測モデルの分光学的および物理学的な解釈が曖昧になることがある(実用化に向けての大きな課題)。本研究はこれまでのスペクトル解析では障害となっていた散乱情報を有効に活用して、分光学的な情報のみから独自のアルゴリズムによって木材含水率、引張ひずみなどの高精度予測に成功した。さらに細胞構造の違いによる散乱情報に着目することで樹種識別の可能性を見出した。また、本手法に必要となる分光装置は低価格化かつ小型化もでき、現場での実用化を期待できる。

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公開日: 2022-01-27  

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