毛髪内部の3次元動的可視化

摘要

ヘア製品の処理過程における毛髪内部の変化を連続的に計測する技術は，より効果の高い製品を開発する上で非常に重要である。 光学顕微鏡や電子顕微鏡は，毛髪断面の観察に使われる一般的な手法であるが，試料の切片を作製する必要があるため，同一部位の連続的な観察には適用できない。 また，非破壊計測としてX線断層撮影法（X線CT）が知られているが，試料内部の色情報が得られないという問題点がある。 したがって，毛髪内部をフルカラーで連続的に観察しうる非破壊計測手法の開発が強く望まれていた。 本研究では，毛髪内部の色情報を連続的に観察可能な新しい非破壊計測手法を提案する。 提案する手法では，光CTに着目し，従来の光CTの問題点であった内部散乱に起因する大きな観測誤差を，新しい理論を構築することで解決した。 また提案する手法に基づき，新しい光CT装置を開発した。 本装置を用いて脱色や染毛過程を連続的に観察し，毛髪内部で起こる変化を3次元的に観察することに成功した。 これらの結果から，われわれの提案する手法は毛髪内部を非破壊かつ連続的に観察できる計測手法であることが示され，さらに毛髪研究や製品開発にとって非常に有用な手法であることが示唆された。