| 研究課題/領域番号 |
25420044
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
林 偉民 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (60321840)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 機械工作・生産工学 / 精密研磨 / 精密部品加工 / 超精密計測 / 粒子線 / ハイブリッド加工プロセス |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に引き続き、小型・可搬式中性子源の研究開発における中性子集光用、金属製中性子集光ミラー基板の超精密加工法の確立を目指している。NiP製ミラー基板をターゲットにし、中性子用斜入射集光ミラーは設計された楕円面形状に対して、高い精度をもつとともに、高い表面粗さ（Ra0.3nm以下）の確実に実現できる仕上げ加工法の研究を行った。
本年度では、研究計画の通り、中性子ミラー基板の候補として使用するNiP表面の研磨精度の高度化について検討し、小径研磨ツールによる平面形状ミラー基板の研磨を行った。研磨ツール径や研磨ツールスキャン軌跡の最適化により中性子ミラーの表面粗さをRa0.3nm以下全面に仕上げる技術を確立した。
一方、研磨時間の長期化による研磨面へのスラリー粒子の付着が発生し、研磨面粗さの向上に阻害していることが分かった。その防止策の検討を行い、低周波振動援用によるミラー面の仕上げ研磨法を提案し、その確認実験を行った。さまざまな研磨条件を検討し、低周波振動法を援用したNiP基板の表面面粗さがRa0.26nmに仕上がった。
また、今までの研究に確立した金属製中性子ミラー基板加工の各要素を総合的検討し、すでに提案した超精密光学素子の加工における加工面形状精度と加工面粗さが両立できるハイブリッド加工プロセスによる中性子ミラーの製作プロセスの検討を行った。超精密ダイヤモンド切削法、小径研磨ツールによる粗研磨、低周波振動を援用した小径研磨ツールによる仕上げ研磨法といったハイブリッド加工プロセスによる中性子ミラー基板の製作が可能であることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は、研究計画の通り、中性子ミラー基板の加工プロセスの研究を行った。修正輪型研磨法によるNiPミラー基板の全面研磨と異なり、小径研磨ツールの走査によるミラー面の全面研磨では最適なスキャン軌跡の検討や研磨面への研磨粒子の付着が問題になったが、最終的に仕上げ研磨時間の短縮や低周波振動の援用により、安定的なミラー基板の加工ができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度は研究の最終年度に当たる。今まで通り研究計画のもとに研究を行い、より良いを成果をあげ、実用化の可能性を最大限に引き出そうと考えている。特に中性子ミラー基板の評価法について、今までに各協力機関が得られた評価データをもとに、ミラー加工現場での評価法の構築を行い、中性子ミラー基板加工プロセスを計画通りに確立する。
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