光音響顕微鏡による新素材の熱物性定数推定法の開発

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光音響顕微鏡による新素材の熱物性定数の推定法を確立するために、材料をエポキシ樹脂に絞り、1.光音響信号(PA信号)の発生メカニズムの解明を行った。次にその発生メカニズムを検討し、2.エポキシ系接着剤の熱拡散率を材料に非接触で簡単に推定する方法について検討した。得られた結果を以下に示す。1.エポキシ樹脂のPA信号の発生メカニズムの解明(1)試料の下に置くバッキング材が光反射型の場合と光吸収型の場合の2者に分類し、各々の場合におけるPA信号の発生源を実験的に検討した。光反射型バッキング材の場合、傷のない部分では樹脂が、光吸収型の場合バッキング材が、それぞれPA信号の主な発生源となることを明らかにした。さらに傷部分では、両バッキング材とも傷先端で散乱された光によるPA信号が支配的となることを明らかにした。(2)PA信号の伝搬経路は、樹脂裏面とバッキング材表面の不完全接触による空気層を伝搬し、マイクロホンに達することを明らかにした。2.エポキシ系接着材の熱拡散率の推定(1)熱的性質が大きく異なるPP基板と黒鉛基板上のエポキシ系接着剤の熱拡散率を推定した結果、提案した方法が基板の熱的性質に関係なく接着剤の熱拡散率を推定できることを明らかにした。(2)基板の物理定数(比熱,密度,熱拡散率など)が未知であっても接着剤の熱拡散率を簡単に推定できることも明らかにできた。