JP2020176903A - Device for measuring background data, device for measuring stress light emission and method for measuring background data - Google Patents

Device for measuring background data, device for measuring stress light emission and method for measuring background data Download PDF

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Abstract

To provide a background data measuring device, a stress light emission measuring device and a background data measuring method, capable of simplifying work for acquiring background data.SOLUTION: A light receiving part 5 receives light from an object to be measured. A background measurement processing part 61 performs background measurement by acquiring a signal from the light receiving part 5 for every predetermined exposure time in a state in which no stress is generated in the object to be measured. During one background measurement by the background measurement processing part 61, a plurality of measurement periods with different exposure times are included, and the exposure time is shorter as the measurement period approaches the measurement start timing.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、応力発光物質を有する測定対象物に応力が生じていない状態で、前記応力発光物質の発光強度の経時的変化をバックグラウンドデータとして測定するためのバックグラウンドデータ測定装置、これを備えた応力発光測定装置、及び、バックグラウンドデータ測定方法に関するものである。 The present invention includes a background data measuring device for measuring a change over time in the luminescence intensity of the stress-luminescent substance as background data in a state where no stress is generated on the measurement object having the stress-luminescent substance. It relates to a mechanoluminescence measuring device and a background data measuring method.

測定対象物に負荷を加えることにより、測定対象物に応力を生じさせ、その応力の大きさや分布を測定する際に、応力発光物質を用いる場合がある(例えば、下記特許文献1参照)。応力発光物質は、応力に応じた強度で発光する。このような応力発光物質を測定対象物に塗布又は混入させた上で、測定対象物に負荷を加えると、測定対象物の歪みが生じた部分において応力発光物質に応力が生じ、その部分が歪み量に応じた強度で発光する。したがって、応力発光物質の発光を受光部で受光し、発光強度を解析することにより、測定対象物に生じる応力の大きさや分布を測定することができる。 By applying a load to the object to be measured, stress is generated in the object to be measured, and a mechanoluminescent substance may be used when measuring the magnitude and distribution of the stress (see, for example, Patent Document 1 below). The stress-luminescent substance emits light with an intensity corresponding to the stress. When such a mechanoluminescent substance is applied or mixed with the object to be measured and then a load is applied to the object to be measured, stress is generated in the mechanoluminescent substance at the portion where the object to be measured is distorted, and that portion is distorted. It emits light with an intensity according to the amount. Therefore, the magnitude and distribution of stress generated in the object to be measured can be measured by receiving the light emitted from the stress-luminescent substance by the light receiving unit and analyzing the light emission intensity.

応力発光物質を有する測定対象物に応力を生じさせる際には、応力発光物質の発光強度を高めるために、測定対象物に対して励起光が照射され、その後に測定対象物に応力を生じさせる。応力発光物質は、残光性を有しているため、測定対象物に励起光が照射された直後は高い強度で発光し、その後は時間経過とともに発光強度が徐々に減衰する。このようにして応力発光物質の発光強度が徐々に減衰している途中で、測定対象物に応力を生じさせれば、応力発光物質の発光強度が一時的に高くなることにより、ピークを有する応力発光データが得られる。 When stress is generated on a mechanoluminescent object to be measured, the object to be measured is irradiated with excitation light in order to increase the emission intensity of the mechanoluminescent material, and then stress is generated on the object to be measured. .. Since the stress-luminescent substance has an afterglow property, it emits light with high intensity immediately after the object to be measured is irradiated with excitation light, and then the emission intensity gradually decreases with the passage of time. If stress is generated in the object to be measured while the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent material is gradually decreasing in this way, the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent material temporarily increases, resulting in a stress having a peak. Luminescence data can be obtained.

測定対象物に応力を生じさせるときと同じ条件で励起光を照射し、その後に測定対象物に応力を生じさせなければ、応力発光物質の発光強度が徐々に減衰するだけで、ピークを有しないバックグラウンドデータが得られる。したがって、応力発光データからバックグラウンドデータを差し引く演算を行えば、測定対象物に生じる応力に起因する発光強度の増分を算出することができる。 If the object to be measured is irradiated with excitation light under the same conditions as when the object to be measured is stressed, and then the object to be measured is not stressed, the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent material is gradually attenuated and has no peak. Background data is obtained. Therefore, by subtracting the background data from the stress luminescence data, it is possible to calculate the increment of the luminescence intensity due to the stress generated in the measurement object.

なお、応力発光データやバックグラウンドデータを取得する際には、受光部からの信号が所定の露光時間ごとに取得される。これにより、所定の露光時間ごとの発光強度の経時的変化が、応力発光データやバックグラウンドデータとして取得される。 When acquiring stress luminescence data or background data, signals from the light receiving unit are acquired at predetermined exposure times. As a result, the change over time in the luminescence intensity for each predetermined exposure time is acquired as stress luminescence data or background data.

特開2015−75477号公報JP-A-2015-75477

応力発光物質の発光態様は、測定対象物に対する負荷の加え方に応じて異なる。例えば、測定対象物に同じ負荷を加える場合であっても、負荷を加える速度が速いときと遅いときとでは、応力発光データに現れるピークの高さ及び幅が異なる。 The mode of emission of the stress-stimulated substance differs depending on how a load is applied to the object to be measured. For example, even when the same load is applied to the object to be measured, the height and width of the peak appearing in the mechanoluminescent data differ depending on whether the load is applied at a high speed or a low speed.

具体的には、測定対象物に負荷を加える速度が速い場合は、応力発光データに現れるピークの高さが高く、幅が狭くなる。したがって、露光時間が長すぎると、受光部からの信号が飽和したり、短時間で変化するピークを正確に捉えることができなかったりする場合がある。 Specifically, when the speed at which the load is applied to the object to be measured is high, the height of the peak appearing in the mechanoluminescent data is high and the width is narrow. Therefore, if the exposure time is too long, the signal from the light receiving unit may be saturated, or the peak that changes in a short time may not be accurately captured.

一方、測定対象物に負荷を加える速度が遅い場合は、応力発光データに現れるピークの高さが低く、幅が広くなる。したがって、露光時間が短すぎると、受光部から取得する信号のデータ数が膨大になったり、S/N比が悪くなったりする場合がある。 On the other hand, when the speed at which the load is applied to the object to be measured is slow, the height of the peak appearing in the mechanoluminescent data is low and the width is wide. Therefore, if the exposure time is too short, the number of signal data acquired from the light receiving unit may become enormous, or the S / N ratio may deteriorate.

そのため、測定対象物に対する負荷の加え方に応じて、応力発光データやバックグラウンドデータを取得する際の受光部からの信号の間隔(露光時間)を変更する必要がある。検量線を作成する場合などには、測定対象物に対する負荷の加え方を変えて、測定を複数回行う必要があるため、その度にバックグラウンドデータを別々に取得しなければならず、作業が煩雑であった。 Therefore, it is necessary to change the interval (exposure time) of the signal from the light receiving unit when acquiring the mechanoluminescent data or the background data according to how the load is applied to the object to be measured. When creating a calibration curve, it is necessary to change the way the load is applied to the object to be measured and perform the measurement multiple times, so background data must be acquired separately each time. It was complicated.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、バックグラウンドデータを取得する作業を簡略化することができるバックグラウンドデータ測定装置、応力発光測定装置及びバックグラウンドデータ測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a background data measuring device, a stress luminescence measuring device, and a background data measuring method that can simplify the work of acquiring background data. The purpose.

(1)本発明に係るバックグラウンドデータ測定装置は、応力発光物質を有する測定対象物に応力が生じていない状態で、前記応力発光物質の発光強度の経時的変化をバックグラウンドデータとして測定するためのバックグラウンドデータ測定装置であって、受光部と、バックグラウンド測定処理部とを備える。前記受光部は、前記測定対象物からの光を受光する。前記バックグラウンド測定処理部は、前記測定対象物に応力が生じていない状態で、前記受光部からの信号を所定の露光時間ごとに取得することによりバックグラウンド測定を行う。前記バックグラウンド測定処理部による1回のバックグラウンド測定中には、露光時間が異なる複数の測定期間が含まれており、測定開始タイミングに近い測定期間ほど前記露光時間が短い。 (1) The background data measuring apparatus according to the present invention measures a change over time in the luminescence intensity of the stress-luminescent substance as background data in a state where no stress is generated on the measurement object having the stress-luminescent substance. This is a background data measuring device of the above, and includes a light receiving unit and a background measurement processing unit. The light receiving unit receives light from the measurement object. The background measurement processing unit performs background measurement by acquiring a signal from the light receiving unit at predetermined exposure times in a state where stress is not generated on the measurement object. A plurality of measurement periods having different exposure times are included in one background measurement by the background measurement processing unit, and the measurement period closer to the measurement start timing has a shorter exposure time.

このような構成によれば、露光時間が異なる複数の測定期間を含む1回のバックグラウンド測定により、バックグラウンドデータを取得することができる。測定開始タイミングに近い測定期間ほど露光時間が短いため、露光時間がより短い測定期間のバックグラウンドデータに基づいて演算を行えば、その測定期間における露光時間を長くした場合のバックグラウンドデータを算出することが可能である。これにより、1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間に対応する露光時間ごとのバックグラウンドデータを算出することが可能になるため、バックグラウンドデータを取得する作業を簡略化することができる。 According to such a configuration, background data can be acquired by one background measurement including a plurality of measurement periods having different exposure times. Since the exposure time is shorter for the measurement period closer to the measurement start timing, if the calculation is performed based on the background data for the measurement period with the shorter exposure time, the background data when the exposure time for the measurement period is lengthened is calculated. It is possible. This makes it possible to calculate the background data for each exposure time corresponding to each measurement period based on the result of one background measurement, so that the work of acquiring the background data can be simplified. Can be done.

(2)前記バックグラウンドデータ測定装置は、測定期間決定処理部をさらに備えていてもよい。前記測定期間決定処理部は、前記測定対象物に異なる応力を生じさせたときの前記応力発光物質の発光強度の経時的変化を表す複数の応力発光データに基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定する。 (2) The background data measuring device may further include a measurement period determination processing unit. The measurement period determination processing unit sets each of the plurality of measurement periods based on a plurality of stress luminescence data representing changes over time in the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent material when different stresses are generated in the measurement object. decide.

このような構成によれば、各応力発光データに基づいて、それらの応力発光データから応力に基づく発光強度の増分を算出するのに必要な測定期間をそれぞれ決定することができる。したがって、複数の測定期間を適切に決定してバックグラウンド測定を行うことができる。 According to such a configuration, based on each mechanoluminescent data, it is possible to determine the measurement period required to calculate the increment of the luminescence intensity based on the stress from the stress luminescent data. Therefore, it is possible to appropriately determine a plurality of measurement periods and perform background measurement.

(3)前記測定期間決定処理部は、前記複数の応力発光データにおける各ピーク位置に基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定してもよい。 (3) The measurement period determination processing unit may determine the plurality of measurement periods based on the peak positions in the plurality of stress luminescence data.

このような構成によれば、各応力発光データから応力に基づく発光強度の増分を算出するのに必要最低限の測定期間が、各ピーク位置に基づいて決定される。したがって、複数の測定期間をより適切に決定してバックグラウンド測定を行うことができる。 According to such a configuration, the minimum measurement period required to calculate the stress-based increment of luminescence intensity from each stress luminescence data is determined based on each peak position. Therefore, it is possible to more appropriately determine a plurality of measurement periods and perform background measurement.

(4)前記バックグラウンドデータ測定装置は、バックグラウンドデータ算出処理部をさらに備えていてもよい。前記バックグラウンドデータ算出処理部は、前記バックグラウンド測定処理部による1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間に対応する露光時間ごとのバックグラウンドデータを算出する。 (4) The background data measuring device may further include a background data calculation processing unit. The background data calculation processing unit calculates background data for each exposure time corresponding to each measurement period based on the result of one background measurement by the background measurement processing unit.

このような構成によれば、1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間に対応する露光時間ごとのバックグラウンドデータを自動で算出することができるため、バックグラウンドデータを取得する作業をさらに簡略化することができる。 According to such a configuration, the background data for each exposure time corresponding to each measurement period can be automatically calculated based on the result of one background measurement, so that the work of acquiring the background data Can be further simplified.

(5)本発明に係る応力発光測定装置は、前記バックグラウンドデータ測定装置と、応力発光測定処理部と、発光強度算出処理部とを備える。前記応力発光測定処理部は、前記測定対象物に応力を生じさせたときの前記応力発光物質の発光強度の経時的変化を応力発光データとして測定する。前記発光強度算出処理部は、前記応力発光データから前記バックグラウンドデータを差し引く演算を行うことにより、前記測定対象物に生じる応力に起因する発光強度の増分を算出する。 (5) The mechanoluminescent measurement device according to the present invention includes the background data measurement device, a mechanoluminescence measurement processing unit, and a mechanoluminescence intensity calculation processing unit. The mechanoluminescent measurement processing unit measures the time-dependent change in the mechanoluminescent intensity of the mechanoluminescent material when stress is generated in the mechanoluminescent object as stress mechanoluminescent data. The luminescence intensity calculation processing unit calculates an increment of luminescence intensity due to the stress generated in the measurement object by performing an operation of subtracting the background data from the stress luminescence data.

(6)本発明に係るバックグラウンドデータ測定方法は、応力発光物質を有する測定対象物に応力が生じていない状態で、前記応力発光物質の発光強度の経時的変化をバックグラウンドデータとして測定するためのバックグラウンドデータ測定方法であって、バックグラウンド測定ステップを含む。前記バックグラウンド測定ステップでは、前記測定対象物に応力が生じていない状態で、当該測定対象物からの光を受光する受光部からの信号を所定の露光時間ごとに取得することによりバックグラウンド測定を行う。前記バックグラウンド測定ステップによる1回のバックグラウンド測定中には、露光時間が異なる複数の測定期間が含まれており、測定開始タイミングに近い測定期間ほど前記露光時間が短い。 (6) The background data measuring method according to the present invention is for measuring a change over time in the luminescence intensity of the stress-luminescent substance as background data in a state where no stress is generated on the measurement object having the stress-luminescent substance. A method for measuring background data, which includes a background measurement step. In the background measurement step, background measurement is performed by acquiring a signal from a light receiving unit that receives light from the measurement object at predetermined exposure times in a state where no stress is generated on the measurement object. Do. A plurality of measurement periods having different exposure times are included in one background measurement by the background measurement step, and the measurement period closer to the measurement start timing has a shorter exposure time.

(7)前記バックグラウンドデータ測定方法は、測定期間決定ステップをさらに含んでいてもよい。前記測定期間決定ステップでは、前記測定対象物に異なる応力を生じさせたときの前記応力発光物質の発光強度の経時的変化を表す複数の応力発光データに基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定する。 (7) The background data measurement method may further include a measurement period determination step. In the measurement period determination step, the plurality of measurement periods are determined based on a plurality of stress luminescence data representing changes over time in the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent material when different stresses are generated in the measurement object. To do.

(8)前記測定期間決定ステップでは、前記複数の応力発光データにおける各ピーク位置に基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定してもよい。 (8) In the measurement period determination step, the plurality of measurement periods may be determined based on the peak positions in the plurality of stress luminescence data.

(9)前記バックグラウンドデータ測定方法は、バックグラウンドデータ算出ステップをさらに含んでいてもよい。前記バックグラウンドデータ算出ステップでは、前記バックグラウンド測定ステップによる1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間に対応する露光時間ごとのバックグラウンドデータを算出する。 (9) The background data measurement method may further include a background data calculation step. In the background data calculation step, background data for each exposure time corresponding to each measurement period is calculated based on the result of one background measurement by the background measurement step.

本発明によれば、露光時間が異なる複数の測定期間を含む1回のバックグラウンド測定により、バックグラウンドデータを取得することができるため、バックグラウンドデータを取得する作業を簡略化することができる。 According to the present invention, background data can be acquired by one background measurement including a plurality of measurement periods having different exposure times, so that the work of acquiring background data can be simplified.

本発明の一実施形態に係る応力発光測定装置の概略構成を示したブロック図である。It is a block diagram which showed the schematic structure of the stress luminescence measuring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 応力発光物質の発光強度の経時的変化の一例を示した図であり、測定対象物に応力が生じていない状態を示している。It is a figure which showed an example of the time-dependent change of the luminescence intensity of a stress luminescent substance, and shows the state in which stress is not generated in the object to be measured. 応力発光物質の発光強度の経時的変化の一例を示した図であり、測定対象物に応力が生じた状態を示している。It is a figure which showed an example of the time-dependent change of the luminescence intensity of a stress luminescent substance, and shows the state where stress is generated in the object to be measured. 図1の応力発光測定装置の電気的構成について具体的に説明するためのブロック図である。It is a block diagram for concretely explaining the electrical structure of the stress luminescence measuring apparatus of FIG. バックグラウンドデータの具体例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a specific example of background data. 応力発光データの具体例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a specific example of stress mechanoluminescence data. 本実施形態におけるバックグラウンド測定の態様について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mode of the background measurement in this embodiment. バックグラウンドデータの算出方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the background data.

1.応力発光測定装置の概略構成
図1は、本発明の一実施形態に係る応力発光測定装置の概略構成を示したブロック図である。この応力発光測定装置による測定の対象となる試料(測定対象物1)は、応力が生じたときに発光する性質の応力発光物質2を有している。応力発光物質2は、測定対象物1の表面に塗布されてもよいし、内部に混入されてもよい。
1. 1. Schematic configuration of the stress luminescence measuring device FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the stress luminescence measuring device according to an embodiment of the present invention. The sample (measurement object 1) to be measured by this mechanoluminescent measuring device has a mechanoluminescent substance 2 having a property of emitting light when stress is generated. The stress-luminescent substance 2 may be applied to the surface of the object to be measured 1 or may be mixed inside.

応力発光物質2としては、例えばスピネル構造、コランダム構造又はβアルミナ構造の応力発光物質、ケイ酸塩の応力発光物質、欠陥制御型アルミン酸塩の高輝度応力発光物質、高輝度メカノルミネッセンス材料から生成された応力発光物質などが挙げられる。高輝度メカノルミネッセンス材料は、ウルツ鉱型構造と閃亜鉛鉱型構造とが共存する構造を有し、酸化物、硫化物、セレン化物又はテルル化物を主成分として構成される。応力発光物質2は、応力が生じた場合に、その応力に応じた強度で発光する。 The stress-luminescent substance 2 is produced from, for example, a spinel-structured, chorandum-structured or β-alumina-structured stress-luminescent substance, a silicate stress-luminescent substance, a defect-controlled aluminate high-intensity stress-luminescent substance, or a high-intensity mechanoluminescent material. Examples thereof include mechanoluminescent substances. The high-luminance mechanoluminescence material has a structure in which a wurtzite type structure and a sphalerite type structure coexist, and is composed mainly of an oxide, a sulfide, a selenium product, or a tellurium product. When a stress is generated, the stress-luminescent substance 2 emits light with an intensity corresponding to the stress.

応力発光物質2を有する測定対象物1には、負荷印加装置3により負荷が加えられる。測定対象物1に負荷が加わると、測定対象物1の歪みが生じた部分において応力発光物質2に応力が生じ、その部分が歪み量に応じた強度で発光する。負荷印加装置3としては、例えば測定対象物1に引張力を印加する引張試験機が用いられるが、これに限らず、圧縮試験機、曲げ試験機又はせん断試験機などの他の試験機が用いられてもよい。 A load is applied to the measurement object 1 having the mechanoluminescent substance 2 by the load applying device 3. When a load is applied to the measurement object 1, stress is generated in the stress-stimulated luminescent material 2 at the strained portion of the measurement object 1, and the portion emits light with an intensity corresponding to the amount of strain. As the load application device 3, for example, a tensile tester that applies a tensile force to the object 1 to be measured is used, but the load application device 3 is not limited to this and is used by other testers such as a compression tester, a bending tester, or a shear tester. May be done.

本実施形態に係る応力発光測定装置には、励起光照射部4、受光部5、データ処理部6及び記憶部7などが備えられている。励起光照射部4は、例えばLED(Light Emitting Diode)又は蛍光灯などの光源を含む。励起光照射部4は、応力発光物質2を励起するための励起光を測定対象物1に照射する。 The stress luminescence measuring device according to the present embodiment includes an excitation light irradiation unit 4, a light receiving unit 5, a data processing unit 6, a storage unit 7, and the like. The excitation light irradiation unit 4 includes a light source such as an LED (Light Emitting Diode) or a fluorescent lamp. The excitation light irradiation unit 4 irradiates the measurement object 1 with excitation light for exciting the mechanoluminescent substance 2.

受光部5は、例えばCCD(Charge Coupled Device)カメラ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの撮像素子を含む。撮像素子は、例えば複数の画素を有しており、各画素において受光される光の強度が、応力発光物質2の発光強度として検出される。受光部5の各画素において検出される発光強度は、応力発光物質2に対する露光時間が長いほど高くなる。この応力発光測定装置では、測定対象物1(応力発光物質2)からの光を受光部5で受光し、発光強度を解析することにより、測定対象物1に生じる応力の大きさや分布を測定することができる。 The light receiving unit 5 includes an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) camera or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. The image pickup device has, for example, a plurality of pixels, and the intensity of the light received in each pixel is detected as the emission intensity of the stress-stimulated luminescent substance 2. The emission intensity detected in each pixel of the light receiving unit 5 increases as the exposure time to the stress-stimulated luminescent substance 2 increases. In this stress luminescence measuring device, the light from the measurement object 1 (stress luminescent material 2) is received by the light receiving unit 5, and the magnitude and distribution of the stress generated in the measurement object 1 are measured by analyzing the luminescence intensity. be able to.

データ処理部6は、例えばパーソナルコンピュータにより構成される。受光部5からの信号はデータ処理部6に入力され、当該データ処理部6においてデータ処理が行われる。記憶部7は、例えばハードディスク又はRAM(Random Access Memory)により構成され、データ処理部6により生成されたデータが記憶される。 The data processing unit 6 is composed of, for example, a personal computer. The signal from the light receiving unit 5 is input to the data processing unit 6, and the data processing unit 6 performs data processing. The storage unit 7 is composed of, for example, a hard disk or a RAM (Random Access Memory), and stores data generated by the data processing unit 6.

2.発光強度の経時的変化
図2Aは、応力発光物質2の発光強度の経時的変化の一例を示した図であり、測定対象物1に応力が生じていない状態を示している。図2Bは、応力発光物質2の発光強度の経時的変化の一例を示した図であり、測定対象物1に応力が生じた状態を示している。
2. Time-dependent change in luminescence intensity FIG. 2A is a diagram showing an example of a time-dependent change in luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent substance 2, and shows a state in which stress is not generated in the measurement object 1. FIG. 2B is a diagram showing an example of a change over time in the emission intensity of the stress-stimulated luminescent substance 2, and shows a state in which stress is generated in the measurement object 1.

測定対象物1に対する測定を行う際には、励起光照射部4から測定対象物1に励起光が照射されることにより、応力発光物質2が発光する。応力発光物質2は、励起光の照射が終了した後も発光し続ける性質(残光性)を有している。そのため、図2Aに示すように、励起光が照射された直後は、受光部5で検出される応力発光物質2の発光強度が高く、その後は時間経過とともに発光強度が徐々に減衰する。 When the measurement object 1 is measured, the stress-luminescent substance 2 emits light when the measurement object 1 is irradiated with the excitation light from the excitation light irradiation unit 4. The stress-stimulated luminescent substance 2 has a property (afterglow) of continuing to emit light even after the irradiation of the excitation light is completed. Therefore, as shown in FIG. 2A, the emission intensity of the stress-stimulated luminescent substance 2 detected by the light receiving unit 5 is high immediately after the excitation light is irradiated, and then the emission intensity gradually decreases with the passage of time.

このように、測定対象物1に応力が生じていない状態で、応力発光物質2の発光強度の経時的変化を測定することにより、図2Aに例示されるようなバックグラウンドデータを測定することができる。一方、応力発光物質2の発光強度が徐々に減衰している途中で、測定対象物1に応力を生じさせれば、図2Bに例示されるように、応力発光物質2の発光強度が一時的に高くなることにより、ピークを有する応力発光データが得られる。したがって、応力発光データ(図2B)からバックグラウンドデータ(図2A)を差し引く演算を行えば、測定対象物1に生じる応力に起因する発光強度の増分を算出することができる。 In this way, the background data as illustrated in FIG. 2A can be measured by measuring the change over time in the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent substance 2 in a state where no stress is generated in the object 1 to be measured. it can. On the other hand, if stress is generated in the object 1 to be measured while the emission intensity of the stress-stimulated luminescent material 2 is gradually decreasing, the emission intensity of the stress-luminescent substance 2 is temporary as illustrated in FIG. 2B. The mechanoluminescence data having a peak can be obtained. Therefore, by subtracting the background data (FIG. 2A) from the stress luminescence data (FIG. 2B), it is possible to calculate the increment of the luminescence intensity due to the stress generated in the measurement object 1.

3.応力発光測定装置の電気的構成
図3は、図1の応力発光測定装置の電気的構成について具体的に説明するためのブロック図である。
3. 3. Electrical configuration of the mechanoluminescent measuring device FIG. 3 is a block diagram for specifically explaining the electrical configuration of the mechanoluminescent measuring device of FIG.

データ処理部6は、CPU(Central Processing Unit)を含む構成である。データ処理部6は、CPUがプログラムを実行することにより、バックグラウンド測定処理部61、バックグラウンドデータ算出処理部62、応力発光測定処理部63、発光強度算出処理部64及び測定期間決定処理部65などとして機能する。記憶部7の記憶領域には、バックグラウンドデータ記憶部71及び応力発光データ記憶部72などが割り当てられている。 The data processing unit 6 has a configuration including a CPU (Central Processing Unit). The data processing unit 6 has a background measurement processing unit 61, a background data calculation processing unit 62, a stress luminescence measurement processing unit 63, a luminescence intensity calculation processing unit 64, and a measurement period determination processing unit 65 when the CPU executes a program. Functions as such. A background data storage unit 71, a mechanoluminescent data storage unit 72, and the like are assigned to the storage area of the storage unit 7.

バックグラウンド測定処理部61は、図2Aに例示されるように、測定対象物1に応力が生じていない状態で測定を行う(バックグラウンド測定ステップ)。バックグラウンド測定処理部61により行われる測定が、バックグラウンド測定である。バックグラウンド測定では、測定対象物1に応力が生じていない状態で、受光部5からの信号が所定の露光時間ごとに取得されることにより、各タイミングにおける受光強度が応力発光物質2の発光強度として測定される。 As illustrated in FIG. 2A, the background measurement processing unit 61 performs measurement in a state where stress is not generated in the measurement object 1 (background measurement step). The measurement performed by the background measurement processing unit 61 is the background measurement. In the background measurement, the signal from the light receiving unit 5 is acquired at predetermined exposure times in a state where no stress is generated in the measurement object 1, so that the light receiving intensity at each timing is the light emitting intensity of the stress-stimulated luminescent material 2. Measured as.

本実施形態では、1回のバックグラウンド測定中に、露光時間が異なる複数の測定期間が含まれている。すなわち、1回のバックグラウンド測定中に、常に一定の露光時間で受光部5からの信号を取得するのではなく、露光時間を変化させながら各露光時間で受光部5からの信号が取得されるようになっている。 In the present embodiment, a plurality of measurement periods having different exposure times are included in one background measurement. That is, during one background measurement, the signal from the light receiving unit 5 is not always acquired at a constant exposure time, but the signal from the light receiving unit 5 is acquired at each exposure time while changing the exposure time. It has become like.

バックグラウンドデータ算出処理部62は、1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間に対応する露光時間ごとのバックグラウンドデータを算出する(バックグラウンドデータ算出ステップ)。算出された各露光時間に対応するバックグラウンドデータは、バックグラウンドデータ記憶部71に記憶される。バックグラウンドデータ算出処理部62によるバックグラウンドデータの算出方法については、後に詳述する。 The background data calculation processing unit 62 calculates the background data for each exposure time corresponding to each measurement period based on the result of one background measurement (background data calculation step). The background data corresponding to each calculated exposure time is stored in the background data storage unit 71. The method of calculating the background data by the background data calculation processing unit 62 will be described in detail later.

応力発光測定処理部63は、図2Bに例示されるように、測定対象物1に応力を生じさせたときの応力発光物質2の発光強度の測定を行う(応力発光測定ステップ)。応力発光測定処理部63により行われる測定が、応力発光測定である。応力発光測定では、受光部5からの信号を所定の露光時間ごとに取得しながら、測定対象物1に応力を生じさせることにより、各タイミングにおける受光強度が応力発光物質2の発光強度として測定される。 As illustrated in FIG. 2B, the stress luminescence measurement processing unit 63 measures the luminescence intensity of the stress luminescent substance 2 when stress is generated in the measurement object 1 (stress luminescence measurement step). The measurement performed by the stress luminescence measurement processing unit 63 is the stress luminescence measurement. In the mechanoluminescent measurement, the light-receiving intensity at each timing is measured as the mechanoluminescent substance 2 by generating stress in the object 1 to be measured while acquiring the signal from the light-receiving unit 5 at predetermined exposure times. To.

本実施形態では、同一の測定対象物1に対して、複数回の応力発光測定が行われる。各応力発光測定では、測定対象物1に対する負荷の加え方を変化させることにより、測定対象物1に対して異なる応力を生じさせる。また、各応力発光測定では、測定対象物1に対する負荷の加え方に応じて、異なる露光時間で受光部5からの信号が取得される。各応力発光測定において取得された応力発光データは、応力発光データ記憶部72に記憶される。 In the present embodiment, the same mechanoluminescence measurement is performed a plurality of times for the same measurement object 1. In each mechanoluminescence measurement, different stresses are generated on the measurement object 1 by changing how the load is applied to the measurement object 1. Further, in each mechanoluminescence measurement, signals from the light receiving unit 5 are acquired at different exposure times depending on how a load is applied to the measurement object 1. The stress mechanoluminescence data acquired in each mechanoluminescence measurement is stored in the stress mechanoluminescence data storage unit 72.

発光強度算出処理部64は、応力発光データからバックグラウンドデータを差し引く演算を行う(発光強度算出ステップ)。具体的には、応力発光データの露光時間ごとの発光強度から、各露光時間に対応するバックグラウンドデータの発光強度を差し引く演算が行われる。これにより、各露光時間において、測定対象物1に生じる応力に起因する発光強度の増分を算出することができる。 The luminescence intensity calculation processing unit 64 performs an operation of subtracting background data from the stress luminescence data (luminescence intensity calculation step). Specifically, a calculation is performed in which the emission intensity of the background data corresponding to each exposure time is subtracted from the emission intensity of the mechanoluminescent data for each exposure time. Thereby, it is possible to calculate the increment of the emission intensity due to the stress generated in the measurement object 1 at each exposure time.

測定期間決定処理部65は、バックグラウンド測定処理部61が1回のバックグラウンド測定を行う際の各測定期間を決定する(測定期間決定ステップ)。本実施形態では、測定対象物1に異なる応力を生じさせたときの各応力発光データに基づいて、1回のバックグラウンド測定中における各測定期間が決定される。 The measurement period determination processing unit 65 determines each measurement period when the background measurement processing unit 61 performs one background measurement (measurement period determination step). In the present embodiment, each measurement period in one background measurement is determined based on each mechanoluminescent data when different stresses are generated in the measurement object 1.

このように、本実施形態における応力発光測定装置は、測定対象物1に応力が生じていない状態で、応力発光物質2の発光強度の経時的変化をバックグラウンドデータとして測定するためのバックグラウンドデータ測定装置を構成している。ただし、バックグラウンドデータ測定装置が応力発光測定装置とは別に構成され、バックグラウンドデータ測定装置により測定されたバックグラウンドデータを用いて、応力発光測定装置により測定対象物1に生じる応力に起因する発光強度が測定されるような構成であってもよい。 As described above, the mechanoluminescent measuring device according to the present embodiment is background data for measuring the time-dependent change in the mechanoluminescent intensity of the mechanoluminescent substance 2 as background data in a state where no stress is generated in the object 1 to be measured. It constitutes a measuring device. However, the background data measuring device is configured separately from the stress luminescence measuring device, and the background data measured by the background data measuring device is used to emit light due to the stress generated in the object 1 to be measured by the stress luminescence measuring device. The configuration may be such that the strength is measured.

4.バックグラウンドデータ及び応力発光データの具体例
図4は、バックグラウンドデータの具体例について説明するための図である。図4では、バックグラウンド測定中に露光時間を変化させず、常に一定の露光時間で受光部5からの信号を取得した場合のバックグラウンドデータD11,D12,D13の一例を示している。
4. Specific Examples of Background Data and Mechanoluminescent Data FIG. 4 is a diagram for explaining specific examples of background data. FIG. 4 shows an example of background data D11, D12, and D13 when a signal from the light receiving unit 5 is always acquired at a constant exposure time without changing the exposure time during background measurement.

バックグラウンドデータD11は、一定の露光時間T11で受光部5からの信号を取得した場合における受光部5からの信号の経時的変化を示している。バックグラウンドデータD12は、バックグラウンドデータD11の場合の2倍の露光時間T12で受光部5からの信号を取得した場合における受光部5からの信号の経時的変化を示している。バックグラウンドデータD13は、バックグラウンドデータD12の場合の2倍の露光時間T13で受光部5からの信号を取得した場合における受光部5からの信号の経時的変化を示している。このように、露光時間が2倍になると、受光部5からの信号を取得する各タイミングにおける信号強度(発光強度)が2倍になる。 The background data D11 shows a change over time in the signal from the light receiving unit 5 when the signal from the light receiving unit 5 is acquired at a constant exposure time T11. The background data D12 shows a change over time in the signal from the light receiving unit 5 when the signal from the light receiving unit 5 is acquired with an exposure time T12 twice that of the background data D11. The background data D13 shows a change over time in the signal from the light receiving unit 5 when the signal from the light receiving unit 5 is acquired with an exposure time T13 twice that of the background data D12. In this way, when the exposure time is doubled, the signal intensity (emission intensity) at each timing of acquiring the signal from the light receiving unit 5 is doubled.

図5は、応力発光データの具体例について説明するための図である。図5では、各バックグラウンドデータD11,D12,D13と同一の露光時間T11,T12,T13で受光部5からの信号を取得しながら、測定対象物1にそれぞれ異なる態様で応力を生じさせた場合の応力発光データD21,D22,D23の一例を示している。 FIG. 5 is a diagram for explaining a specific example of the stress luminescence data. In FIG. 5, when signals are acquired from the light receiving unit 5 at the same exposure times T11, T12, and T13 as the background data D11, D12, and D13, stress is generated in the measurement object 1 in different modes. An example of the stress luminescence data D21, D22, and D23 of is shown.

各応力発光データD21,D22,D23において、測定対象物1に応力を生じさせるタイミングTAは同一であるが、応力を生じさせる際の速度(引張速度)が異なっている。具体的には、応力発光データD21を取得する際よりも、応力発光データD22を取得する際の方が、応力を生じさせる際の速度が遅い。また、応力発光データD22を取得する際よりも、応力発光データD23を取得する際の方が、応力を生じさせる際の速度が遅い。このように、測定対象物1に応力を生じさせる際の速度(測定対象物1に負荷を加える速度)が遅いほど、露光時間T11,T12,T13を長くすることが好ましい。 In each of the mechanoluminescent data D21, D22, and D23, the timing TA for generating stress in the object 1 to be measured is the same, but the speed (tensile speed) at which stress is generated is different. Specifically, the speed at which stress is generated is slower when the stress luminescence data D22 is acquired than when the stress luminescence data D21 is acquired. Further, the speed at which stress is generated is slower when the stress luminescence data D23 is acquired than when the stress luminescence data D22 is acquired. As described above, it is preferable that the exposure times T11, T12, and T13 are lengthened as the speed at which stress is generated in the measurement object 1 (the speed at which the load is applied to the measurement object 1) is slower.

応力発光データD22におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTCは、応力発光データD21におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTBよりも遅くなる。また、応力発光データD23におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTDは、応力発光データD22におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTCよりも遅くなる。 The timing TC at which the peak intensity in the stress luminescence data D22 becomes the highest is later than the timing TB at which the peak intensity in the stress luminescence data D21 becomes the highest. Further, the timing TD at which the peak intensity in the stress luminescence data D23 becomes the highest is later than the timing TC at which the peak intensity in the stress luminescence data D22 becomes the highest.

各応力発光データD21,D22,D23から各バックグラウンドデータD11,D12,D13を差し引く演算を行うことにより、測定対象物1に生じる応力に起因する発光強度の増分を算出する際には、少なくとも各応力発光データD21,D22,D23におけるピークの開始タイミングTAからピーク強度が最も高くなるタイミングTB,TC,TDまでのデータがあればよい。すなわち、応力発光データD21においてはタイミングTA〜TBのデータがあればよく、応力発光データD22においてはタイミングTA〜TCまでのデータがあればよく、応力発光データD23においてはタイミングTA〜TDまでのデータがあればよい。 When calculating the increment of the luminescence intensity due to the stress generated in the measurement object 1 by performing the calculation of subtracting the background data D11, D12, D13 from the stress luminescence data D21, D22, D23, at least each of them is used. It suffices if there is data from the peak start timing TA in the stress luminescence data D21, D22, D23 to the timing TB, TC, and TD where the peak intensity becomes the highest. That is, the mechanoluminescent data D21 may have data of timings TA to TB, the mechanoluminescent data D22 may have data of timings TA to TC, and the mechanoluminescent data D23 may have data of timings TA to TD. All you need is.

そこで、本実施形態では、図4に示すように各露光時間T11、T12,T13で別々にバックグラウンド測定を行うのではなく、以下に説明するように、1回のバックグラウンド測定中に各タイミングTB,TC,TDにおいて露光時間T11、T12,T13を変更し、その測定結果に基づいて各露光時間T11、T12,T13に対応するバックグラウンドデータを算出するような構成となっている。 Therefore, in the present embodiment, the background measurement is not performed separately at each exposure time T11, T12, and T13 as shown in FIG. 4, but as described below, each timing is performed during one background measurement. The exposure times T11, T12, and T13 are changed in TB, TC, and TD, and the background data corresponding to each exposure time T11, T12, and T13 is calculated based on the measurement result.

5.バックグラウンドデータの算出方法
図6は、本実施形態におけるバックグラウンド測定の態様について説明するための図である。図6に示すように、本実施形態では、1回のバックグラウンド測定中に、露光時間T11、T12,T13が異なる複数の測定期間T21,T22,T23が含まれており、各測定期間T21,T22,T23において異なる露光時間T11、T12,T13でデータD31,D32,D33が取得される。
5. Method of calculating background data FIG. 6 is a diagram for explaining an aspect of background measurement in the present embodiment. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, a plurality of measurement periods T21, T22, and T23 having different exposure times T11, T12, and T13 are included in one background measurement, and each measurement period T21, Data D31, D32, and D33 are acquired at different exposure times T11, T12, and T13 at T22 and T23.

測定期間T21は、応力発光データD21におけるピークの開始タイミングTAから、応力発光データD21におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTBまでの期間である。測定期間T22は、応力発光データD21におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTBから、応力発光データD22におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTCまでの期間である。測定期間T23は、応力発光データD22におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTCから、応力発光データD23におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTDまでの期間である。 The measurement period T21 is a period from the peak start timing TA in the stress luminescence data D21 to the timing TB in which the peak intensity in the stress luminescence data D21 becomes the highest. The measurement period T22 is a period from the timing TB at which the peak intensity in the stress luminescence data D21 is highest to the timing TC at which the peak intensity in the stress luminescence data D22 is highest. The measurement period T23 is a period from the timing TC at which the peak intensity in the stress luminescence data D22 is highest to the timing TD at which the peak intensity in the stress luminescence data D23 is highest.

このように、各測定期間T21,T22,T23は、各応力発光データD21,D22,D23における各ピーク位置(ピーク強度が最も高くなるタイミングTB,TC,TD)に基づいて、測定期間決定処理部65により決定される。各測定期間T21,T22,T23は、測定開始タイミングに近い測定期間ほど露光時間が短くなっている。すなわち、測定期間T23における露光時間T13よりも測定期間T22における露光時間T12の方が短く、測定期間T22における露光時間T12よりも測定期間T21における露光時間T11の方が短い。 In this way, each measurement period T21, T22, T23 is a measurement period determination processing unit based on each peak position (timing TB, TC, TD at which the peak intensity becomes the highest) in each stress luminescence data D21, D22, D23. Determined by 65. In each of the measurement periods T21, T22, and T23, the exposure time is shorter as the measurement period is closer to the measurement start timing. That is, the exposure time T12 in the measurement period T22 is shorter than the exposure time T13 in the measurement period T23, and the exposure time T11 in the measurement period T21 is shorter than the exposure time T12 in the measurement period T22.

図7は、バックグラウンドデータの算出方法について説明するための図である。本実施形態では、バックグラウンド測定により得られた図6に示すデータD31,D32,D33に基づいて、図7に示すようなバックグラウンドデータD41,D42,D43が算出される。 FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating background data. In the present embodiment, the background data D41, D42, D43 as shown in FIG. 7 is calculated based on the data D31, D32, D33 shown in FIG. 6 obtained by the background measurement.

バックグラウンド測定により得られた測定期間T21のデータD31は、そのまま応力発光データD21に対応するバックグラウンドデータD41となる。 The data D31 of the measurement period T21 obtained by the background measurement becomes the background data D41 corresponding to the stress luminescence data D21 as it is.

応力発光データD22に対応するバックグラウンドデータD42は、バックグラウンド測定により得られた測定期間T22のデータD32と、測定期間T21のデータD31から算出されるデータとからなる。具体的には、測定期間T21のデータD31における露光時間T11ごとの発光強度に対して、露光時間の比率T12/T11を乗算することにより、露光時間T12の場合における測定期間T21中のデータが算出される。このようにして算出された測定期間T21中のデータと、バックグラウンド測定により得られた測定期間T22中のデータD32とを組み合わせることにより、応力発光データD22に対応するバックグラウンドデータD42が得られる。 The background data D42 corresponding to the mechanoluminescent data D22 includes data D32 of the measurement period T22 obtained by background measurement and data calculated from the data D31 of the measurement period T21. Specifically, the data during the measurement period T21 in the case of the exposure time T12 is calculated by multiplying the emission intensity for each exposure time T11 in the data D31 of the measurement period T21 by the ratio of the exposure time T12 / T11. Will be done. By combining the data in the measurement period T21 calculated in this way with the data D32 in the measurement period T22 obtained by the background measurement, the background data D42 corresponding to the mechanoluminescent data D22 can be obtained.

応力発光データD23に対応するバックグラウンドデータD43は、バックグラウンド測定により得られた測定期間T23のデータD33と、測定期間T21,T22のデータD31,D32から算出されるデータとからなる。具体的には、測定期間T21のデータD31における露光時間T11ごとの発光強度に対して、露光時間の比率T13/T11を乗算することにより、露光時間T13の場合における測定期間T21中のデータが算出される。また、測定期間T22のデータD32における露光時間T12ごとの発光強度に対して、露光時間の比率T13/T12を乗算することにより、露光時間T13の場合における測定期間T22中のデータが算出される。このようにして算出された測定期間T21,T22中のデータと、バックグラウンド測定により得られた測定期間T23中のデータD33とを組み合わせることにより、応力発光データD23に対応するバックグラウンドデータD43が得られる。 The background data D43 corresponding to the mechanoluminescent data D23 is composed of the data D33 of the measurement period T23 obtained by the background measurement and the data calculated from the data D31 and D32 of the measurement periods T21 and T22. Specifically, the data during the measurement period T21 in the case of the exposure time T13 is calculated by multiplying the emission intensity for each exposure time T11 in the data D31 of the measurement period T21 by the ratio of the exposure time T13 / T11. Will be done. Further, by multiplying the emission intensity for each exposure time T12 in the data D32 of the measurement period T22 by the ratio of the exposure time T13 / T12, the data in the measurement period T22 in the case of the exposure time T13 is calculated. By combining the data in the measurement periods T21 and T22 calculated in this way with the data D33 in the measurement period T23 obtained by the background measurement, the background data D43 corresponding to the mechanoluminescent data D23 is obtained. Be done.

このようにして算出されたバックグラウンドデータD41,D42,D43を用いて、応力発光データD21,D22,D23からバックグラウンドデータD41,D42,D43を差し引く演算が行われる。具体的には、応力発光データD21におけるタイミングTA〜TBのデータから、バックグラウンドデータD41を差し引く演算が行われることにより、応力発光データD21における発光強度の増分が算出される。また、応力発光データD22におけるタイミングTA〜TCのデータから、バックグラウンドデータD42を差し引く演算が行われることにより、応力発光データD22における発光強度の増分が算出される。また、応力発光データD23におけるタイミングTA〜TDのデータから、バックグラウンドデータD43を差し引く演算が行われることにより、応力発光データD23における発光強度の増分が算出される。 Using the background data D41, D42, and D43 calculated in this way, an operation is performed in which the background data D41, D42, and D43 are subtracted from the mechanoluminescent data D21, D22, and D23. Specifically, the increment of the emission intensity in the stress luminescence data D21 is calculated by performing an operation of subtracting the background data D41 from the timing TA to TB data in the stress luminescence data D21. Further, the increment of the emission intensity in the stress luminescence data D22 is calculated by performing the calculation of subtracting the background data D42 from the timing TA to TC data in the stress luminescence data D22. Further, the increment of the luminescence intensity in the stress luminescence data D23 is calculated by performing the calculation of subtracting the background data D43 from the timing TA to TD data in the stress luminescence data D23.

6.作用効果
(1)本実施形態では、図6に示すように、露光時間T11,T12,T13が異なる複数の測定期間T21,T22,T23を含む1回のバックグラウンド測定により、バックグラウンドデータを取得することができる。測定開始タイミングに近い測定期間ほど露光時間が短いため、露光時間がより短い測定期間のバックグラウンドデータに基づいて演算を行えば、図7に示すように、その測定期間における露光時間を長くした場合のバックグラウンドデータを算出することが可能である。これにより、1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間T21,T22,T23に対応する露光時間T11,T12,T13ごとのバックグラウンドデータを算出することが可能になるため、バックグラウンドデータを取得する作業を簡略化することができる。
6. Action effect (1) In the present embodiment, as shown in FIG. 6, background data is acquired by one background measurement including a plurality of measurement periods T21, T22, T23 having different exposure times T11, T12, and T13. can do. Since the exposure time is shorter for the measurement period closer to the measurement start timing, if the calculation is performed based on the background data of the measurement period with the shorter exposure time, as shown in FIG. 7, when the exposure time in the measurement period is lengthened. It is possible to calculate the background data of. As a result, it becomes possible to calculate the background data for each exposure time T11, T12, T13 corresponding to each measurement period T21, T22, T23 based on the result of one background measurement. The work of acquiring data can be simplified.

(2)本実施形態では、各応力発光データD21,D22,D23に基づいて、それらの応力発光データD21,D22,D23から応力に基づく発光強度の増分を算出するのに必要な測定期間T21,T22,T23をそれぞれ決定することができる。したがって、複数の測定期間T21,T22,T23を適切に決定してバックグラウンド測定を行うことができる。 (2) In the present embodiment, based on the stress luminescence data D21, D22, D23, the measurement period T21, required to calculate the increment of the luminescence intensity based on the stress from the stress luminescence data D21, D22, D23, T22 and T23 can be determined respectively. Therefore, the background measurement can be performed by appropriately determining a plurality of measurement periods T21, T22, and T23.

(3)本実施形態では、各応力発光データD21,D22,D23から応力に基づく発光強度の増分を算出するのに必要最低限の測定期間T21,T22,T23が、各ピーク位置(ピーク強度が最も高くなるタイミングTB,TC,TD)に基づいて決定される。したがって、複数の測定期間T21,T22,T23をより適切に決定してバックグラウンド測定を行うことができる。 (3) In the present embodiment, the minimum measurement period T21, T22, T23 necessary for calculating the increment of the luminescence intensity based on the stress from the stress luminescence data D21, D22, D23 is the peak position (peak intensity is It is determined based on the highest timing TB, TC, TD). Therefore, it is possible to more appropriately determine the plurality of measurement periods T21, T22, and T23 and perform background measurement.

(4)本実施形態では、1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間T21,T22,T23に対応する露光時間T11,T12,T13ごとのバックグラウンドデータを自動で算出することができるため、バックグラウンドデータを取得する作業をさらに簡略化することができる。 (4) In the present embodiment, the background data for each exposure time T11, T12, T13 corresponding to each measurement period T21, T22, T23 can be automatically calculated based on the result of one background measurement. Therefore, the work of acquiring background data can be further simplified.

7.変形例
以上の実施形態では、バックグラウンド測定処理部61による1回のバックグラウンド測定中に、露光時間T11,T12,T13が異なる3つの測定期間T21,T22,T23が含まれる場合について説明した。しかし、これに限らず、2つの測定期間、又は、4つ以上の測定期間が1回のバックグラウンド測定中に含まれていてもよい。
7. Modifications In the above embodiment, the case where three measurement periods T21, T22, and T23 having different exposure times T11, T12, and T13 are included in one background measurement by the background measurement processing unit 61 has been described. However, the present invention is not limited to this, and two measurement periods or four or more measurement periods may be included in one background measurement.

測定期間決定処理部65は、複数の応力発光データD21,D22,D23におけるピーク強度が最も高くなるタイミングTB,TC,TDに基づいて、複数の測定期間T21,T22,T23をそれぞれ決定するような構成について説明した。しかし、これに限らず、各ピークの位置に基づいて測定期間を決定するような構成であれば、ピーク強度が最も高くなるタイミング以外のタイミングを基準にして測定期間が決定されてもよい。 The measurement period determination processing unit 65 determines a plurality of measurement periods T21, T22, T23, respectively, based on the timings TB, TC, and TD at which the peak intensities in the plurality of stress luminescence data D21, D22, and D23 are highest. The configuration was explained. However, the present invention is not limited to this, and if the measurement period is determined based on the position of each peak, the measurement period may be determined based on a timing other than the timing at which the peak intensity becomes the highest.

1 測定対象物
2 応力発光物質
3 負荷印加装置
4 励起光照射部
5 受光部
6 データ処理部
7 記憶部
61 バックグラウンド測定処理部
62 バックグラウンドデータ算出処理部
63 応力発光測定処理部
64 発光強度算出処理部
65 測定期間決定処理部
71 バックグラウンドデータ記憶部
72 応力発光データ記憶部
1 Measurement target 2 Stress luminescent material 3 Load application device 4 Excitation light irradiation unit 5 Light receiving unit 6 Data processing unit 7 Storage unit 61 Background measurement processing unit 62 Background data calculation processing unit 63 Stress luminescence measurement processing unit 64 Emission intensity calculation Processing unit 65 Measurement period determination processing unit 71 Background data storage unit 72 Mechanoluminescent data storage unit

Claims (9)

応力発光物質を有する測定対象物に応力が生じていない状態で、前記応力発光物質の発光強度の経時的変化をバックグラウンドデータとして測定するためのバックグラウンドデータ測定装置であって、
前記測定対象物からの光を受光する受光部と、
前記測定対象物に応力が生じていない状態で、前記受光部からの信号を所定の露光時間ごとに取得することによりバックグラウンド測定を行うバックグラウンド測定処理部とを備え、
前記バックグラウンド測定処理部による1回のバックグラウンド測定中には、露光時間が異なる複数の測定期間が含まれており、測定開始タイミングに近い測定期間ほど前記露光時間が短いことを特徴とするバックグラウンドデータ測定装置。
A background data measuring device for measuring a change over time in the luminescence intensity of the stress-luminescent substance as background data in a state where no stress is generated in the object to be measured having the stress-luminescent substance.
A light receiving unit that receives light from the measurement object and
It is provided with a background measurement processing unit that performs background measurement by acquiring a signal from the light receiving unit at predetermined exposure times in a state where stress is not generated on the measurement object.
One background measurement by the background measurement processing unit includes a plurality of measurement periods having different exposure times, and the measurement period closer to the measurement start timing is characterized in that the exposure time is shorter. Ground data measuring device.
前記測定対象物に異なる応力を生じさせたときの前記応力発光物質の発光強度の経時的変化を表す複数の応力発光データに基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定する測定期間決定処理部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のバックグラウンドデータ測定装置。 A measurement period determination processing unit that determines each of the plurality of measurement periods based on a plurality of stress luminescence data representing changes over time in the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent material when different stresses are generated in the measurement object. The background data measuring device according to claim 1, further comprising. 前記測定期間決定処理部は、前記複数の応力発光データにおける各ピーク位置に基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定することを特徴とする請求項2に記載のバックグラウンドデータ測定装置。 The background data measuring device according to claim 2, wherein the measurement period determination processing unit determines each of the plurality of measurement periods based on each peak position in the plurality of stress luminescence data. 前記バックグラウンド測定処理部による1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間に対応する露光時間ごとのバックグラウンドデータを算出するバックグラウンドデータ算出処理部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバックグラウンドデータ測定装置。 A claim characterized by further including a background data calculation processing unit that calculates background data for each exposure time corresponding to each measurement period based on the result of one background measurement by the background measurement processing unit. Item 8. The background data measuring device according to any one of Items 1 to 3. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のバックグラウンドデータ測定装置と、
前記測定対象物に応力を生じさせたときの前記応力発光物質の発光強度の経時的変化を応力発光データとして測定する応力発光測定処理部と、
前記応力発光データから前記バックグラウンドデータを差し引く演算を行うことにより、前記測定対象物に生じる応力に起因する発光強度の増分を算出する発光強度算出処理部とを備えることを特徴とする応力発光測定装置。
The background data measuring device according to any one of claims 1 to 4.
A stress luminescence measurement processing unit that measures the change over time in the luminescence intensity of the stress luminescent material when stress is generated in the measurement object as stress luminescence data.
Stress luminescence measurement characterized by comprising a mechanoluminescent intensity calculation processing unit that calculates an increment of luminescence intensity due to stress generated in the measurement object by performing an operation of subtracting the background data from the stress luminescence data. apparatus.
応力発光物質を有する測定対象物に応力が生じていない状態で、前記応力発光物質の発光強度の経時的変化をバックグラウンドデータとして測定するためのバックグラウンドデータ測定方法であって、
前記測定対象物に応力が生じていない状態で、当該測定対象物からの光を受光する受光部からの信号を所定の露光時間ごとに取得することによりバックグラウンド測定を行うバックグラウンド測定ステップを含み、
前記バックグラウンド測定ステップによる1回のバックグラウンド測定中には、露光時間が異なる複数の測定期間が含まれており、測定開始タイミングに近い測定期間ほど前記露光時間が短いことを特徴とするバックグラウンドデータ測定方法。
This is a background data measuring method for measuring a change over time in the luminescence intensity of the stress-luminescent substance as background data in a state where no stress is generated in the object to be measured having the stress-luminescent substance.
Includes a background measurement step in which background measurement is performed by acquiring a signal from a light receiving unit that receives light from the measurement object at predetermined exposure times in a state where no stress is generated on the measurement object. ,
A single background measurement by the background measurement step includes a plurality of measurement periods having different exposure times, and the background is characterized in that the measurement period closer to the measurement start timing has a shorter exposure time. Data measurement method.
前記測定対象物に異なる応力を生じさせたときの前記応力発光物質の発光強度の経時的変化を表す複数の応力発光データに基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定する測定期間決定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のバックグラウンドデータ測定方法。 Further, a measurement period determination step for determining each of the plurality of measurement periods is performed based on a plurality of stress luminescence data representing changes over time in the luminescence intensity of the stress-stimulated luminescent material when different stresses are generated in the measurement object. The background data measuring method according to claim 6, further comprising. 前記測定期間決定ステップでは、前記複数の応力発光データにおける各ピーク位置に基づいて、前記複数の測定期間をそれぞれ決定することを特徴とする請求項7に記載のバックグラウンドデータ測定方法。 The background data measurement method according to claim 7, wherein in the measurement period determination step, the plurality of measurement periods are determined based on the respective peak positions in the plurality of stress luminescence data. 前記バックグラウンド測定ステップによる1回のバックグラウンド測定の結果に基づいて、各測定期間に対応する露光時間ごとのバックグラウンドデータを算出するバックグラウンドデータ算出ステップをさらに含むことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載のバックグラウンドデータ測定方法。 6. The claim 6 further includes a background data calculation step for calculating background data for each exposure time corresponding to each measurement period based on the result of one background measurement by the background measurement step. The background data measuring method according to any one of 8 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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