2021 Fiscal Year Annual Research Report
古銭や青銅製品の残留応力や組成の特徴から製作年・地域・集団を分類する研究
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19K01130
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| Research Institution | Hakodate National College of Technology |
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Principal Investigator |
小林 淳哉 函館工業高等専門学校, 物質環境工学科, 教授 (30205463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 誠 函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 教授 (20210479)
松英 達也 新居浜工業高等専門学校, 環境材料工学科, 教授 (60270352)
中村 和之 函館工業高等専門学校, 一般系, 特命教授 (80342434)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 青銅銭 / 残留応力 / 結晶成長 / 階層クラスター分析 / 非階層クラスター分析 / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
青銅銭は同一種であっても時代によって主成分や不純物濃度が異なったりする。また、永楽通宝では、制銭および鐚銭の識別ができる。このように元素濃度の分析は時代背景や原料鉱石の流通などの歴史経済的な情報を与える。寛永通宝のように国内に何ヶ所かの鋳造場所があることがわかっているものに対しては、元素組成は基本的には類似しており、識別に用いることは困難で有、微妙な書体や大きさなど鑑定願に基づく識別が産地判別のポイントとなる。したがって鋳造地がわかっても、鋳造地間のつながりを明らかにするために活用できるものではない。また、鋳造地ごとの元素組成の特徴など分類している例もない。鋳造地や年代が近いと技術的に類似している可能性がある。したがって「鋳造から加工に至る技術的な特徴」を明示できれば鋳造地間のつながりを考察できる可能性がある。すなわち、技術的な特徴が鋳造地と紐づく新たな指標になる。鋳造や加工の特徴は、金属学的には結晶成長や残留応力の特徴として現れるので、異なる青銅銭の結晶化の状態と残留応力をX線回折測定により調査し特徴を検討した。この結果、古銭の種類によって表面の研磨加工の違いを反映する結晶成長や残留応力の違いが現れ、結晶化の程度や残留応力が新たな指標となる可能性を提案できた。
さらに寛永通宝について主成分及び不純物としての鉄濃度、古銭各所のサイズ、質量を因子として階層クラスター分析したところ、近隣の鋳造地は近接したクラスターとなるが、長崎や大阪は遠い関係になるなど、時代や地域による特徴のクラスターも明らかにできた。また永楽通宝では機械学習の一種であるk-means法で非階層クラスター分析をしたところ、２つのクラスターに分類された。最近、日本でも永楽通宝が鋳造されていたとする研究結果もあるが、この２つのクラスターがそれぞれ中国と日本での鋳造をに対応するのか、今後詳細に調べていく。
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