破断の瞬間を見る「ISL」と「顕微鏡」を組み合わせる使い方とは？

なぜ試験材料が破壊や損傷してしまうのか、瞬間を捉えるのはこれまで難しい技術でした。

しかし、ISLを活用すれば変形や壊れる瞬間を確認できます。

こちらでは、顕微鏡とも組み合わせて使用できるISLについて、詳しく解説していきます。

三弘ISL（その場観察用 応力負荷試験機）とは？

三弘の商品であるISL（その場観察用 応力負荷試験機）は、破断の瞬間を捉えられます。

これまでどんなに破壊する瞬間を観察したいと思っても、顕微鏡観察や分析装置等で破断後の状態を確認し、結果から推測しなくてはいけませんでした。

しかし、ISLは破断する瞬間を目で確認し、どのように損傷していくのかを捉えられます。

変形していく過程や、き裂の進み具合が詳しくわかるのです。

ISLには2種類ある

三弘のISLは、2種類あります。

ISL-T300

ISL-T300は、ボールネジが2本使用されていて、最大荷重が300Nです。

試料下部に観察窓があり、透過光を使用した観察に対応しています。

ISL-S500

ISL-S500は、ボールネジが1本使用されていて、最大荷重は500Nです。

装置剛性を重視したスタンダードモデルです。

本体仕様はこちら

2種類のISLの本体仕様はこちらです。

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三弘ISL（その場観察用 応力負荷試験機）の特徴

三弘ISL（その場観察用 応力負荷試験機）の特徴をご紹介します。

手のひらサイズの小型設計

多くの観察、分析機器と組み合わせが可能です。

簡単にミクロ領域の「その場観察」ができます。

顕微鏡や、分析機器のステージ(試料台)上に搭載できます。

左右対称両開き構造

観察時の視野ズレを大幅に低減できます。

視野ドリフトを大幅低減し、観察対象を逃しません。

デリケートな分析装置等への設置可能

主要素材は、磁界を発生させないアルミニウム合金を使用しています。

モーターは電磁シールド対応済みです。

これにより、SEM等のデリケートな分析装置等への設置が可能となりました。

用途に応じた特注改造も可能

• 低荷重ロードセル対応
• ロングストローク対応
• チャック部の改造（治具の追加）

ISLの機器構成について

外部入出力により、組み合わせ機器との連動が可能となっています。

ISLの機器動作について

Windowsに対応し、アプリケーション画面で破断の瞬間を見ることができます。

こちらのアプリケーションは操作性を重視しているため、容易に試験が可能となります。

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顕微鏡との組み合わせ方

さまざまな種類の顕微鏡と組み合わせができるため、ISLは大変便利です。

ここからは、具体的な活用事例についていくつか説明していきます。

３D測定レーザー顕微鏡：OLS4100との組み合わせ

下記2種類の試験片情報や結果について、下記の「OLS4100の事例を詳しく見る」ボタンより画像付きの試料を見ることができます。

「天然ゴム」サンプル試験

光学イメージ（２D）だけではなく、レーザーイメージ（３D）と⽐較も可能です。

• 「天然ゴム」サンプル試験片情報
• 「天然ゴム」サンプル試験結果 ①「表面粗さ」
• 「天然ゴム」サンプル試験結果 ②「光学とレーザー」

「OHPフィルム」サンプル試験

光学イメージでは捉えられない、微細な変化をレーザーイメージで捉えることができます。

• 「OHPフィルム」サンプル試験片情報
• 「OHPフィルム」サンプル試験結果 「光学とレーザー」

電子顕微鏡（SEM）との組み合わせ

ISLとSEMを組み合わせることで、下記内容を実現できます。

微視的その場観察による表⾯の疲労損傷挙動評価

• 疲労寿命予測を⾼精度化できます
• ⾼い疲労特性を発現する新材料の開発に寄与できます

特殊鋼開発⽤ 結晶⽅位分析

• 電⼦線後⽅散乱回折（EBSD）法を活⽤できます

開発

• ゴム、CFRP、新素材の開発

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まとめ

今までは、試験後の試料断面等を顕微鏡観察や分析装置等で解析した結果から、破壊・損傷の原因を推測していました。

これからはISLを用いることで、破壊・損傷のメカニズムが見える化されます。

応力負荷試験中に顕微鏡や分析装置等の観察手法と組み合わせることで、変形・き裂の進む過程や、破断の瞬間を捉えることができるのです。

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