일본의 첫 번째 위상 대비 X -ray 라이브 바카라 -X라이브 바카라AL 5000

좋은 사진을 찍을 수 있지만 무엇을 찍어야하는지

Shimadzu Corporation, Fundamental Technology Research Institute^*키무라 켄지

"XCTAL 5000"은 X- 선 위상 이미징 기술을 사용하는 X- 선 CT 시스템입니다. 이미징 및 분석을 위해 X- 선 발생기와 검출기 사이에 3 개의 미세한 회절 격자를 배치함으로써, 굴절 및 산란 된 이미지를 한 번에 감지하여 기존의 흡수 이미지 외에도 3 개의 이미지로 객체를 관찰 할 수 있습니다.
Kimura는 Shimazu와 Osaka University 간의 공동 연구를 진행할 때 프로젝트를 이끌도록 지명되었으며 X- 선 위상 이미징의 기본 기술을 상용화하는 것을 목표로하고있었습니다.
"아름다운 이미지를 캡처하기 위해 회절 격자를 설계하고 배열 할 수 있습니까? 예를 들어 상용화하려면 항상 적절한 위치에서 미세한 회절 그레이팅을 관리해야합니다. 마이크론으로 조정해야했습니다."

실험용 항공기의 성능이 향상되어 좋은 이미지를 찍을 수 있지만 Kimura는 오랫동안 머리를 떠나는 데 문제가있었습니다. "이 장치로 무엇을 가져갈 것"에 관한 것입니다. 기존의 X- 선 CT는 종종 금속을 포함하는 금속 및 전자 성분과 같이보고 싶은 것들의 비파괴 이미지를 가져옵니다. 그러나 기술의 특성으로 인해 높은 에너지가 필요한 것들의 사진을 찍을 수는 없으며 회절 격자를 통과하면 더 오래 걸리기 때문에 사람들의 사진을 찍는 것은 어렵습니다. 우리는 회절 격자보다 더 큰 아이템 사진을 찍을 수 없기 때문에 우리는 우리가 취하는 것에 국한됩니다.

• *기본 기술 연구소는 시마자의 혁신, 미래를 살펴보고 새로운 비즈니스 개발을 통해 핵심 기술을 연구하고 심화시키는 데 책임이 있습니다

새로운 재료 CFRP를 사용하는 관습

"X라이브 바카라AL 5000은 전통적인 X- 선 라이브 바카라 스캔에서 볼 수 있지만, 이것은 X- 레이 이미지를 보는 데 익숙하지 않은 사람들에게 전달되지 않으며, 친숙한 사람들이 좋은 점을 전달하기가 어렵습니다. 나는 처음에는 이것을 깨닫지 못했습니다."Kimura는 회상합니다. 우선, 굴절 이미지와 산란 된 이미지는 이미지의 모양 측면에서 기존의 X- 선 이미지와 다릅니다. 흡수 된 이미지를 보는 데 익숙한 사람들조차도 무슨 일이 일어나고 있는지, 그리고 흑백 방법과 다른 경우 해석하는 방법에 대해 혼란스러워합니다.

기존의 X- 선 라이브 바카라의 문제를 요약하려면 확대 된 이미지를 촬영하여 미세한 구조를 관찰하여 시력 분야를 좁혔습니다. 또한 물체를 작게 자르는 경우가 있지만이 장치는 배율이없는 미세 구조를 나타내는 산란 된 이미지를 가져갈 수 있으므로 절단이 필요하지 않습니다. "나는 다양한 사람들과의 상호 작용을 통해 미세한 구조를 자르지 않고 이해하는 것이 유용하다는 것을 깨달았습니다." Kimura는 이것이 강한 지점이라고 생각했으며 미세한 구조화 된 CFR (Carbon Fiber Relpisted Plastics)에 대한 첫 번째 물체를 좁혔습니다.

CFRP는 비행기와 고급 자동차에 사용되는 가볍고 강력한 새로운 재료이며 향후 수요가 증가 할 것으로 예상됩니다. Kimura는 결함이 안전과 생명을 위협하는 문제로 이어질 수 있다고 생각했으며 미래에는 테스트가 중요해질 것이라고 생각했습니다. "반복적 인 청문회 후, 우리는 강도에 영향을 미치는 섬유 방향이 CFRP의 미래에 중요해질 것이라는 것을 깨달았습니다. 당시 광범위한 시야와의 방향을 볼 수있는 방법이 없었으며, 우리의 장치는 섬유 방향을 볼 수 있었고, 탄소 섬유 다발은 위상 이미징을 통해 쉽게 볼 수있었습니다." 마지막으로, 나는 "CFRP를 사용하여 재료를 평가할 수 있다고 생각한다"는 단서를 볼 수있었습니다.

Kanazawa 기술 연구소, Shirai의 단어, ICC

데이터의 유용성을 보여주기 위해 CFRP를 촬영하고 제품을 해제하고 싶습니다. 그러나 중요한 CFRP 샘플 중 어느 것도 함께 모입니다. "우리는 우리가 얻을 수있는 이미지와 효과적인 가치가 있을지조차 할 수 없다고 들었지만 개발중인 CFRP는 더 이상 생산할 수 없다고 들었습니다."
샘플이 실험실에 모이지 않으면 장비를 찍어 사진을 찍을 수밖에 없습니다. "여기에 있더라도, 그것은 단지 선반에있을 것입니다. 어떻게 든 그것을 사용하고 데이터의 가치를 보여주고 싶습니다."그는 장비를 가져올 장소를 찾고 Kanazawa Institute of Technology의 혁신적인 복합 재료 라이브 바카라 및 개발 센터 (ICC)에 배치하기로 결정했습니다.

ICC는 이시카와 현의 CFRP의 개발 기반입니다. 회사와의 공동 라이브 바카라에 주로 라이브 바카라에 참여한 Shirai Takehiro 라이브 바카라원은 비파괴 테스트를 통해 CFRP를 라이브 바카라하는 장비를 시험해 본 최초의 사람이었습니다.

Kanazawa Institute of Technology 혁신적인 복합 재료 라이브 바카라 개발 센터 (ICC) Shirai Takehiro 라이브 바카라원

"처음에는 X-Ray 라이브 바카라가 섬유 방향을 알릴 수 있다고 들었을 때 약간 회의적이었습니다. 그러나, 라미네이트 재료의 그림을 찍고, 구조를 분석하고, 인장 테스트를 받았을 때, 완벽하게 맞았습니다. 나는 그것을 보았을 때, 나는 그것을 본 적이 없다고 생각했습니다! 분석 데이터를 캡처 할 수있었습니다. "

처음에는 2 톤 크기의 장치를 손에 넣어야했고 어떤 종류의 이미지를 섭취 할 수 있는지 몰랐습니다. 실제로 그것을 사용한 Shirai 라이브 바카라원의 인상과 의견을 직접들을 수있는 것은 Kimura의 구호였습니다. 내 마음은 다양한 반대에 의해 박탈당했습니다.
"Shirai의 라이브 바카라원이 말했을 때 나는 정말 기뻤습니다. '이 크기에서 섬유의 방향을 보는 것이 좋습니다. 흥미 롭습니다." 그러나 오리엔테이션이 보이더라도 여전히 해당 데이터를 사용하는 유용한 것은 아닙니다 ... "라이브 바카라원 Shirai는 또한 오리엔테이션 데이터를 사용하는 방법에 대해 다음 움직임이 중요 할 것이라고 생각했습니다.

3 개의 회사에 의한 공동 개발

Shirai의 라이브 바카라원의 라이브 바카라 중 하나는 CFRP의 임의 라미네이트의 강도 시뮬레이션입니다. 이 라이브 바카라는 고해상도 X- 선 CT에 의해 얻은 방향 정보를 사용한 강도 시뮬레이션을 포함하지만 관찰 범위는 좁았으며 시뮬레이션에 대한 방향 데이터의 입력이 어려웠습니다. Kimura가 이것을 들었을 때, 그는 강도 시뮬레이션이 데이터의 유용성을 보여줄 수 있다고 확신했습니다.

Suisine Kimura 및 다른 프로젝트 멤버들은 Advanced Technology의 세미나에 참여하여 Shirai 라이브 바카라원이 사용하는 강도 시뮬레이션 소프트웨어를 만듭니다. Shirai 라이브 바카라원과의 공동 라이브 바카라를 담당하는 사람은 Kimura가 참여한 세미나를 담당했으며 팀은 ICC, Advanced Technology 및 Shimadzu의 세 회사에서 강도 시뮬레이션에 대한 공동 라이브 바카라를 수행해야했습니다.

"우리가 서로를 알고 있더라도 연결할 수있는 사람들이 없다면 회사와 협력하기가 어렵습니다. 대학이 함께 합류했다고 생각합니다. 함께 함께 모여서 3 개의 회사는 상생 윈이 될 수 있으며, 서로 좋은 관계에서 좋은 관계를 라이브 바카라 할 수 있다고 생각합니다."(Research Shirai)

Kimura와 그의 회원들의 행동은 마침내 문을 열었고, 세 회사 간의 공동 연구는 거의 1 년 반 동안 지속되었습니다. Kimura는 "각 회사마다 전문 분야의 다른 영역을 가지고 있기 때문에 세 회사가 협력하지 않는 한 성공하지 못했을 것"이라고 Shirai는 재료 및 재료 테스트, 오리엔테이션 데이터를위한 Shimazu 및 시뮬레이션을위한 고급 기술을위한 Shirai는 CFRP 방향 데이터를 활용하는 시뮬레이션 환경을 만들기 위해 서로 지혜를 공유합니다. 방향 데이터를 사용한 광섬유 방향 분석 및 손상 분석을 수행 할 수 있으며 연구원 Shirai는 JCCM (Japan Composite Materials Conference)에서 논문을 발표했습니다. 마지막으로, 우리는 XCTAL 5000 방향 데이터의 유용성을 보여줄 수있었습니다.

"이 장치는 이제 내 라이브 바카라의 핵심입니다. CFRP 랜덤 라미네이트는 사람들이 마음의 평화로 자신을 신뢰할 수있을 정도로 강해야합니다.이 구조적 분석은 섬유 라미네이트의 설계를 최적화하여 체중 감소를 초래할 수 있습니다. 더 가벼워지면 자동차의 연료 효율을 향상시켜 탄소 중성 규모를 목표로하는 사회에 기여할 수 있습니다." (라이브 바카라 동료 Shirai)

이 프로젝트는 많은 사람들이 서로 연결된 많은 노력이었습니다. Kimura와 같은 엔지니어들에게 "성공을 잡는 것만으로 성공할 수있다"는 것을 배우는 것은 Kimura와 같은 엔지니어들에게 큰 에너지의 원천이었을 것입니다. Kimura는 오늘날 Shirai의 연구원의 희망에 따라 오늘날 기술 발전에 직면하고있다 "고 오늘날 위상 이미징 CT를 사용하여 힘을 발산하는 동안 섬유질의 과정을 포착 할 수 있기를 바랍니다.