| 研究課題/領域番号 |
22248020
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
土川 覚 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (30227417)
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| 研究分担者 |
山本 浩之 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (50210555)
岡田 英史 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40221840)
藤本 高明 北海道立総合研究機構, 森林研究本部林産試験場, 研究員 (40446331)
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| キーワード | 近赤外 / 時間飛行 / 非破壊計測 / 分光分析 / 木材 / 材質評価 |
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| 研究概要 |
時間飛行近赤外(TOF-NIR)デンシトメトリという新奇の分光学的手法を創出し、これに基づいた非破壊木材材質計測手法を確立することを目的として、ピコ秒(10^<-12>秒)オーダの極短時間パルスレーザ光を木材に照射し、透過光の時間変動(時間プロフィル)を詳細に観察する計測システムを開発することを目指した。
本年度は、時間幅数十ピコ秒の超高速近赤外パルスレーザ光(波長:840nm)を木材に照射し、時間プロフィルを詳細に観察する計測システムを設計・試作するとともに、当該システムの計測精度に関する基礎実験を行った。光検出部を当初予定のフォトダイオードからストリークカメラに変更したため、装置の立ち上げに予想以上の時間を要したが、最終的に透過光を数十μmオーダーの空間分解能で測定することが可能となった。これにより、木材の準微視的領域の非破壊材質評価ができる新たなツールとしての有用性が期待されるようになった。
また、光拡散方程式の順問題および逆問題解法によって木材中の光伝播経路をシミュレートすることを試み、既知の吸収係数・散乱係数を光拡散方程式に代入して得られたパルス波形(理論値)と、本計測で得られた波形(実測値)を比較した。試料厚さが14.5mm程度の場合は理論値と実測値が一致し、木材を光学的に均質な素材とみなして差し支えないことが明らかになった。
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