顕微鏡サイズ結晶に対する非接触弾性率測定装置の試作

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555167
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 田中 克志 京都大学, 工学研究科, 助手 (30236575)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 児玉 功 日本テクノプラス, 開発研究部, 本部長
• Keywords: 弾性率 / 微小結晶 / ブリルアン散乱 / 固体レーザー / 分光器

Research Abstract

顕微鏡下で弾性率を決定する方法の一つがブリルアン散乱である.金属材料におけるブリルアン散乱は,一般にその強度が弱く,しかも広い周波数帯に分布することが知られている.このため,この測定法を確立するためには高強度かつ狭い線幅のレーザー光源の導入と高いコントラストの分光器の作製を欠くことができない.
本年度はまず最近開発された半導体レーザー励起固体レーザーの性能の検査をおこなった.一般に用いられているアルゴンガスレーザーと比較して,体積で約1/1000,消費電力においてもほぼ1/500と非常にコンパクトであるにも関わらず,レーザー出力,線幅ともまったく同等であり,ブリルアン散乱の光源として非常に優秀であることを確認することができた.また,光学顕微鏡に導入することにより10μm程度の領域にまで集光することが確認され,従来までの弾性率測定装置にくらべ,おおよそ1/300の大きさの結晶で弾性率が測定できることが確認された.
一方,分光器においてはレーザー光源の小型化に見合うだけの小型化には至っていないが,市販されている同等品に対して体積でほぼ1/4とすることができた.これによって通常の事務机の大きさの除振台の上に全ての光学系を配置することができ,システム全体として使いやすい大きさにすることができた.
現在のところ,制御ソフトウェアの問題からブリルアン散乱スペクトルを得るには至っていない.次年度においてはさらに分光器の改良をおこない,顕微鏡サイズ結晶における非接触弾性率測定装置の完成を目指す.