マイクロマテリアルの面内ひずみ計測用レーザースペックル顕微鏡の開発

开发用于测量微材料面内应变的激光散斑显微镜

• 批准号: 12750068
• 负责人: 佐藤 千明
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750068/
• 关键词: 光学; 顕微鏡; スペックル; 変形計測; 微細部品; 画像処理; ピエゾミラー; 位相変調

申請者らは電子式レーザスペックル干渉計(ESPI)について,空間的分解能とコントラストを劇的に向上させる新方式(面内位相シフト計測法)の開発を行ってきた.本方法を用いると従来は困難だった微小物体の面内変形計測も可能であると予想される.本研究では,この方法を光学顕微鏡に適用し,微小物体の面内計測を行うためのレーザスペックル顕微鏡を開発することを目的とした.昨年は既存のESPI装置に顕微鏡を組み込み,レーザスペックル顕微鏡を試作した.また,レーザスペックル顕微鏡で得られた位相情報から,微小物体の変位とひずみを求めるアルゴリズムに関して検討した.本年は,昨年の結果を踏まえ,本顕微鏡の精度測定および変位測定を実際に行なった.拡大倍率が小さい場合は,従来の面内位相シフト計測法と同様の変位計測が可能であったが,顕微部の倍率をあげると,スペックル粒子径が観測物体と同程度に大きくなり,ESPIとして機能しないことが分かった.解決策として,開口の大きな対物レンズを使用し,スペックル粒子径を縮小する方法を試してみたが,未だ解決には至っていない.この点は今後の大きな課題である.なお,本研究の一環として,観察対象に皮膜を形成し,スペックルコントラストを向上させる手法も試してみたが,良い結果は得られなかった.ただし,この手法はレーザラマン計測において非常に有効な手段であることを偶然発見した.たとえば酸化鉛のスパッタ皮膜を観察対象に被覆すると,その対象がラマン不活性であっても,ラマン分光法によりひずみ計測が可能になる.この手法をラマン皮膜法と命名した.

The applicant has proposed a new method for the development of electronic phase measurement (ESPI), which is based on the spatial decomposition energy and the spatial decomposition energy. This method is difficult to measure the shape of tiny objects in plane. This study is aimed at the development of optical micromirrors for in-plane measurement of small objects. Last year, the existing ESPI device was tested for micromirrors. The micro-mirror can obtain phase information, and the position of the micro-object can be determined by the micro-mirror. This year, the results of yesterday's test, this micro-mirror accuracy measurement and position measurement in practice. In the case of large magnification, the in-plane phase measurement method and the same position measurement are possible, and the magnification of the micro part is possible, and the particle diameter is measured in the same degree. To solve the problem, we have tried methods to reduce the particle size by using large-sized openings, but they are still unresolved. This is the first time that I've seen a problem. In this study, we observed the formation of the target film, and the results showed that the target film was formed in the first place. The method of calculation is very effective. For example, if the lead oxide film is not active, it may be detected by spectrophotometry. The name of the film is

项目成果

C.Sato,M.Shigemi,T.Ishimabushi and K.Ikegami: "In Situ Observation of Strain Distributions in Adhesive Layers Using Speckle Interferonmetric Microscope"Preprints of EUROADH 2000. 142-145 (2000)

C.Sato、M.Shigemi、T.Ishimabushi 和 K.Ikegami：“使用散斑干涉显微镜对粘合层中的应变分布进行原位观察”EUROADH 2000 预印本。142-145 (2000)

Hiroaki MIYAGAWA, Chiaki SATO, Kozo IKEGAMI: "Experimental determination of fracture toughness of CFRP by Raman Coating Method"Archive of Applied Mechanics. 71. 283-295 (2001)

Hiroaki MIYAGAWA、Chiaki SATO、Kozo IKEGAMI：“通过拉曼涂层法实验测定 CFRP 的断裂韧性”应用力学档案。