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放射光X線イメージング法によるレーザー照射下金属粒溶融時空間分解計測

Time and spatial resolved measurement of metal particle melting under laser irradiation using synchrotron radiation X-ray imaging method

菖蒲 敬久  ; 城 鮎美*; 安田 良*; 小泉 保行; 水谷 春樹; 小林 孝徳; 村松 壽晴

Shobu, Takahisa; Shiro, Ayumi*; Yasuda, Ryo*; Koizumi, Yasuyuki; Mizutani, Haruki; Kobayashi, Takanori; Muramatsu, Toshiharu

「軽い・薄い(価格が)安い・強い・長持ち」といったユーザーニーズに応えるデライト設計ベースの工業製品開発およびそれらを実現するためのコーティング装置に必要なレーザーコーティング技術を確立するための基板基礎研究として、金属球のレーザー照射による溶融現象を高速イメージング測定により行い、系統的現象を明らかにすることを目的として本研究を実施した。SPring-8、BL22XUにおいて30keVの放射光X線を直径200マイクロメートル程度の金属球に照射し、レーザー照射下における溶融現象を1000分の1秒、6マイクロメートルの時空間分解能で観測した結果、金属球の溶融時間はレーザー出力と線形の関係であるが、基板への広がる時間は基板と金属球の融点の大小関係に大きく依存すること、大気中と真空中では酸素の影響により振る舞いが大きく異なるなど、レーザーコーティングの高度化に役立つデータ収集に成功した。

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