前項までにおいて，繰返誤差は線量と試験片に依存することが確認されたが，IP の読取 条件である読取感度，読取ピッチ，読取時の回転数，励起レーザ強度を変化させたことに よる，繰返誤差に与える影響を調査する目的で実験を行った．なお装置の設定条件はTable 3-12に従った．
Table 3-12 Setting conditions.
X-ray tube voltage (kV) X-ray tube current (mA) Samp. dist.,D (mm) Collimator (mm)
30 1.0 39 1.0
3.5.5.1. 読取感度
IPからのPSL発光を受光し電圧に変換する利得，つまり読取感度を変更した時，繰返誤 差に与える影響を調査する目的で実験を行った．実験に際し，Powder 1 を用い読取感度を 変えるため，PMT のコントロール電圧を 0.53V から±0.03V 変化させ，露光時間を変えて 得たピーク強度をFig. 3-20に示す．またPMTのコントロール電圧を変えた時の利得変化を
PMTの利得図Fig. 2-7とFig. 3-20の勾配から得た利得変化をTable 3-13に示す．なおPMT
のコントロール電圧0.53Vを基準とした比率も同時に表記した．PMT のコントロール電圧 を上げると，ピーク強度も上がることが確認され，実験で得られた利得変化は，PMT の特 性図から得られた利得変化と同等の値となった．
次に露光時間を横軸に取り，繰返誤差を縦軸に取った結果をFig. 3-21に示す．PMTのコ ントロール電圧を変化，つまりIPリーダの読取感度を変化させても，露光時間による繰返 誤差の変化は見受けられず，読取感度は繰返誤差に影響を与えない結果となった．
y = 0.60 x2- 2.14 x + 3.18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
2 3 4 5 6 7 8
Standard deviation of repeated measurements, S (MPa)
FWHM, Fm(deg.) Powder 1
Stress test piece 1
Stress test piece 2 Powder 2
63
Fig. 3-20 Transition of the peak intensity by X-ray exposure time when changing the gain control voltage of the photomultiplier tube (PMT).
Table 3-13 Intensity ratio when change the control voltage of the photomultiplier tube (PMT).
Gain Ratio Slope Ratio
0.5 4800 0.60 9.21 0.62
0.53 8000 1.00 14.89 1.00
0.56 12000 1.50 22.57 1.52
from Fig. 3-18 PMT gain control
voltage (V)
from PMT spec.
Fig. 3-21 Transition of the repeated measurement error by X-ray exposure time when changing the gain control voltage of the photomultiplier tube (PMT).
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
0 10 20 30 40 50 60
Peak intensity, Ip(a. u.)
X-ray exposure time (sec.)
0.50V 0.53V 0.56V
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 10 20 30 40 50 60
Standard deviation of repeated measurements, S (MPa)
X-ray exposure time (sec.)
0.50V 0.53V 0.56V
64 3.5.5.2. IPの読取条件
読取ピッチ，読取時の回転数，励起レーザ強度を変え，繰返誤差に与える影響を調査す る目的で，X線の露光時間を30秒で固定し，IPの読取条件をTable 3-14に従い実験をおこ なった．測定結果をFig. 3-22に示す．
(a)から，読取ピッチ100µmでは，若干であるが悪化傾向が見てとれる．これは測定角度
分解能(Fig. 3-1)が，0.1度を超えピーク決定精度が低下していると考えられる．
(b)から，IP の回転数に関して応力測定に与える影響は少なく，回転数の選択は回転モー
タの最高速を選択すればよいことがわかる．
(c)から，励起レーザ強度に関しても，応力測定に与える影響は少ないため，レーザの許 容出力範囲内で出力させればよいことがわかる．
Table 3-14 Reading conditions of the imaging plate (IP).
PMT gain cont. volt. (V) Reading pitch (µm) IP rotation speed (rpm) Laser power (mW)
0.53 20, 25, 40, 50, 100 1200, 1800, 2400 6, 9, 12
0 5 10 15 20 25 30
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Standard deviation of repeated measurements, S (MPa)
Pitch (µm)
Powder 1 Powder 2
Stress test piece 1 Stress test piece 2
(a)
65
Fig. 3-22 Repeated measurement error when changing the reading conditions of imaging plate.
(a) Reading pitch. (b) Rotation speed. (c) Laser power.
3.5.5.3. IPリーダ部のパラメータを可変させた実験結果と考察
応力測定の繰返誤差はIPの読取条件，つまりPMTのコントロール電圧による電気的利得，
読取ピッチ(20～100µm)，読取時の回転数(1200～2400rpm)，励起レーザ強度(6～12mW)を変 更しても，X線の強度差に比べ，測定した応力値に与える影響は少ないことを実験により確 認した．また読取感度や読取設定を変えても繰返誤差が変わらないことから，装置のシス テムノイズは十分に低いと予測される結果となった．