コンバーテック2021年12月号プレサービス
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）％e（cnattimsnarT）％e（cnattimsnarT収吸の波ツルヘラテ紫外線5Frequency（THz）■1μ並進格子振動モード（中心周波数：2.1 THz）5Frequency（THz）度光吸）1−M 1−mcε（5Frequency（THz）@?>0*.-:==<6;-:)2）αt（ne!''cffie9'ocno&'itpro

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sbA"'103210243246243i 2316005'!#%&$"()*+,*-./0>234@&*&*図2　プラスチックの状態変化に対してテラヘルツ測定で得られる情報プラスチックスエージ 3 (2018) 72.垂直レーザ研究 47 (2019) 6.Water content（％）World J. Eng. Tech. 6 (2018) 268.0.40.20.00.00.30.6テラヘルツ波の偏光方向平行NDT&E Int. 43 (2010) 329.10090807010090807013020100.91.22.1 THz2.2 THzD-ヒスチジン試料作成法A試料作成法B（×0.5）4＋2.0＋1.0+,-./012/03吸収係数0.021.830.50.40.30.20.1コンクリート（乾燥）のコンクリート&*自由水水和水による吸収y＝0.02x＋0.02グルコース（水和物）グルコースを湿度100％の雰囲気に3日間放置グルコース水和水自由水による吸収度であるため、共鳴現象に基づいて分子鎖の並び方が歪みにより変化する挙動をテラヘルツ波で検出できる。図2(a)で見てとれるように、分子鎖間のゆらぎによるテラヘルツ波（2.1 THz）の吸収が、歪みの方向に対してテラヘルツ波の偏光方向が平行および垂直の場合で異なるので、歪みの大きさと方向を非接触で診断できる。異方性の大きさが結晶化度に相当する。　X線回折測定により得られる分子鎖の配向度とテラヘルツ波の吸光度には高い線形的な相関がある。従来、ポリマーの変形に関する分子鎖の状態を知るにはX線回折装置のような大型機器を必要とする。テラヘルツ波は装置を小型にでき、かつ安全に現場で使用できることから、プラントや電気設備を稼動したま一軸引張変形PE(a)平行偏光(b)垂直偏光ひずみま、プラスチック部位に対する非破壊検査が実施できる。3.3　紫外線照射による劣化　プラスチック材料が紫外線で劣化すると、分子鎖の切断により重合度が低下する。分子鎖長が短くなるとポリエチレンは脆くなるため、マテリアルリサイクルが難しい。現在は分子鎖長に応じたポリエチレンの選別ができないために、ほとんどのポリエチレンが焼却処分（サーマルリサイクル）されている。もし、分子鎖の長短が非破壊で識別できれば、熱可塑性のポリエチレンは分子鎖が短くなるまで資源循環できることになり、資源循環できるようになる。図2(b)に示すようにポリエチレンの分子鎖間振動とテラヘルツ波は2.1 THzで共鳴吸収し、分子鎖が短くなるとその周波数は高周波数にシフトする。分子鎖長と周波数シフトの定量的な関係から、ポリエチレンに対するマテリアルリサイクルの可否を定量的に評価できるようになる。3.4　親水化の定量評価　ブドウ糖のテラヘルツスペクトルを図2(c)に示す。吸湿状態においては1.8 THzに吸収ピークがあるが、乾燥するとそのピークは消失し、3.0 THzにおける吸収ピークが新たに出現する。これらの吸収ピークに帰属する分子振動モードはシミュレーションによる解析がなされている。テラヘルツ帯の水和物計測に基づき、原材料のプロセス管理に投入するエネルギーを適切に制御できる。周波数（THz）コンバーテック　2021. 1235Spotlighty＝0.36x−3.261015(a)分子鎖配向の挙動(a)結晶化度（XRD測定と相関あり）0.6(b)分子鎖並進振動の(b)直接観察結晶多型の評価(c)親水化の定量評価(c)(d)表面含水率の定量評価(d)特集特集

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