レーザ技術を用いたポリマーがいしの非接触劣化計測

摘要

離隔距離10 mで，経年ポリマーがいしと未劣化のがいしを模擬したポリマーがいしサンプルに対してLIBSを用いた発光スぺクトルの遠隔計測を行い，ポリマーがいしの劣化評価に有効なSi，A1の発光線を特定した。また，各発光線の強度を，レーザエネルギー，焦点位置を変化させて測定し，レーザ照射条件に対するA1に対するSiの発光強度比の口バスト性を確認した。経年ポリマーがいしを対象として，LIBSの照射回数に対する発光強度の変化とEDX計測による深さ方向分析の結果を比較した。ポリマーがいし表面の同一箇所に20パルスのレーザ光を照射することにより，空間分解能6μmで深さ120μmまで，深さ方向におけるA1とSiの発光強度の変化を計測した。劣化していると考えられる表面付近では，未劣化と考えられる表面から深さ400μm以上の領域での計測に比べて，A1に対するSiの発光強度比が減少し，同様の傾向が，EDXによる相対成分比の計測でも確認された。また，経年ポリマーがいしの表面からのLIBS計測では，レーザ照射回数が5回目までは計測値が安定しなかったが，表面付着物質を除去することにより，全てのレーザパルスにおいて安定な計測が可能になつた。これより，表面付着物質が計測に影響しており，付着物質をレーザにより除去することで安定した計測が可能であることが示された。