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2022 年度 研究成果報告書

偏光カメラを用いた水薄膜形成リアルタイムイメージング

研究課題

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研究課題/領域番号 21K18797
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

伏見 公志  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (20271645)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
キーワード偏光 / エリプソメトリー / イメージング / その場観察
研究成果の概要

偏光カメラを利用して反射偏光の偏光状態像から試料界面構造の光学因子像として高速導出可能なイメージングエリプソメトリーを開発した。大気腐食前駆過程としてNaCl微粒子が潮解し水膜を形成する挙動のその場観察に成功した。また、Na2SO4水溶液中、Fe-6Cr表面のアノード分極挙動は素地金属組織に依存する動画を撮影することができた。得られた偏光状態像を光学因子像に変換することにより、活性態前半におけるCr成分の前不働態、活性態後半における濃厚塩層形成、および不働態化の過渡状態における界面構造の変化が、溶液の屈折率あるいは塩薄膜・酸化膜の厚さの分布・時間の関数となることを示した。

自由記述の分野

腐食防食

研究成果の学術的意義や社会的意義

金属試料表面に形成する薄膜の物性(光学定数や膜厚)分布をその場動画撮影可能にするイメージングエリプソメトリーの開発に成功した。大気環境における塩微粒子の潮解を要因とする水(溶液)薄膜の形成過程はもとより合金の活性溶解および不働態皮膜の形成過程のその場観察を可能にする本装置を適用することにより、さまざまな金属材料の腐食機構や速度論の解明が進展し、従来より正確な腐食余寿命の予測が可能になるものと期待される。

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公開日: 2024-01-30  

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