装置の構成上，装置から得られるプロファイルは，IPを回転させるモータの回転中心(以 下：IPの回転中心)が基準となり，応力の計算に必要なX線出射位置と異なる．そのためIP の回転中心と，X線出射位置を物理的に合わせるため，X線の出射位置であるコリメータの 位置を，イモネジ（すりわり付き止めネジ）によって調整できるようにし，IP の回転中心 とX線出射位置を合致させるようにした．製作したIPとコリメータをFig. 2-16に示す．位 置の調整方法であるが，粉末からの回折環は理論上 X 線出射位置を原点とする真円として 得られるので，得られた500個のプロファイルのピーク位置 が，α角によらず等しくなる ように，コリメータの位置を調整することでX線出射位置とIPの回転中心を合致させると，
X線出射位置は必ずIPの回転中心となることから，多重露光を不要とした応力測定が可能 となる．調整はµm単位での微動が必要であるため，調整用の治具Fig. 2-17を製作し用いた．
この調整用の治具は，コリメータの両側にある，2つの穴にピンを差し込み，精密ステージ により，コリメータの位置を調整するものである．
Gain (dB)
Frequency (Hz)
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Fig. 2-16 Collimator and imaging plate (IP).
Fig. 2-17 Jig for adjusting the XY position of the collimator.
調整を行った後，IPの中心位置の決定精度について，αFeの粉末材を用いIPの回転中心 を0とした回折環の中心位置測定を，100回繰り返した結果をFig. 2-18に示す．また，その 時のX,Y座標のヒストグラムをFig. 2-19に示す．X,Y座標のヒストグラムの相関は見受け
られず，95%の測定点がIPの回転中心から3µm以内となった．またX,Y座標のヒストグラ
ムを正規分布で近似すると
X ：平均値 f ) −0.86 µm 標準偏差 h ) 1.23
Y ：平均値 fI) −0.70 µm 標準偏差 hI) 0.99
IP Collimator
IP
Collimator
X
Y Spindle
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となり，中心位置が0.8µm程度オフセットしているが，式(2-15)とTable 2-3の条件から応力 値を求めると
平均応力値 Aveno = 1.6 MPa 標準偏差 sn ) 2.2 MPa
という結果となり，目標の±25MPa 以内を十分に満たしている結果を得た．以上の手法に より，X線出射位置をIPの回転中心と合致させ，三角測量にてDを求めることで応力を計 算することが可能となる．同時に制御ソフトウェアと応力解析用ソフトウェアを製作し，
試料をセットし測定開始ボタンを押下すると，X線照射とIPへの回折環の露光，IPの読取，
プロファイル解析，IP の消去までが連続的に行われ，簡便な測定を可能とした．従来の方 式と開発した装置の測定の流れをFig. 2-20に示す．
Fig. 2-18 Center position accuracy of the diffraction rings for the αFe powder.
Fig. 2-19 Histogram of X, Y position from Fig. 2-18. The dashed line is the fitted result by Gaussian function.
-5 -3 -1 1 3 5
-5 -3 -1 1 3 5
Y direction (µm)
X direction (µm)
−
G
0 5 10 15 20 25 30
-4 -2 0 2 4
Counts
Center position X (µm)
0 5 10 15 20 25 30
-4 -2 0 2 4
Counts
Center position Y (µm)
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Fig. 2-20 Comparison of the study method and the conventional method measuring flow.
Set the sample
Get the distance of sample and imaging plate (D) by manual.
X-ray exposure start
The multiple exposure in the powder by changing the D diffraction ring so as not to
overlap
Reading start
Determine the center position
Create a ring diffraction profile of the powder from the center position
Specified within error of the center position
Create a ring diffraction profile of the test piece from the center position
Erase of the imaging plate Calculate the stress from the slope Determine the center position from the
peak positionof the profile
To determine the peak position from the profile
Create cosα diagram Move the imaging plate to the reader
NO
YES
Set the sample
Get distance of sample and imaging plate (D) by triangulation
X-ray exposure start
Imaging plate reading start
Determine the peak position from the profile
Create cosα diagram Calculate the stress from the slope
Erase of the imaging plate Flow of the conventional method. Flow of this study method.
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本章では開発した装置を用い，上記の簡単な流れで十分な精度で応力測定が可能かを実 験により検証した．また測定値の確かさは四点曲げ負荷試験にて検証した．