X線CT―産業・理工学でのトモグラフィー実践活用 [単行本]Ω

目次第1章　歴史と現状1.1　医療用X線トモグラフィーの歴史　1.1.1　黎明期　　1.1.2　1970年代以降の状況1.2　医療用以外のX線トモグラフィーの歴史と現状　　1.2.1　シンクロトロン放射光を用いたX線マイクロトモグラフィー　　1.2.2　産業用X線CTスキャナーを用いたX線トモグラフィー　　1.2.3　要素技術の発展第2章　X線イメージングの基礎2.1　吸収コントラスト　　2.1.1　吸収係数とコントラスト　　2.1.2　様々なX線の吸収過程2.2　位相コントラスト　　2.2.1　X線の屈折　　2.2.2　X線の位相シフト第3章　3D画像再構成3.1　投影データ　　3.1.1　基本的な計測方式　　3.1.2　投影データ3.2　画像再構成の基礎　　3.2.1　ラドン変換とラドン空間　　3.2.2　投影定理3.3　画像再構成法　　3.3.1　代数的再構成法　　3.3.2　フィルター補正逆投影法　　3.3.3　畳み込み逆投影法　　3.3.4　コーンビーム再構成法　　3.3.5　特殊な画像再構成3.4　画像再構成の実際第4章　ハードウェア4.1　X線源　　4.1.1　X線の発生　　4.1.2　X線管球　　4.1.3　小型電子加速器　　4.1.4　放射性同位体　　4.1.5　シンクロトロン放射光4.2　フィルター4.3　位置決めステージ　　4.3.1　試料回転ステージ　　4.3.2　その他の位置決めステージ4.4　検出器　　4.4.1　検出器の特性評価　　4.4.2　各種検出器　　4.4.3　シンチレーター　　4.4.4　カメラとシンチレーターとのカップリング　　4.4.5　フォトンカウンティング計測4.5　その場観察用デバイス　　4.5.1　変形・破壊挙動のin-situ観察　　4.5.2　生体のin-vivo観察第5章　応用イメージング技法5.1　結像型X線トモグラフィー　　5.1.1　フレネルゾーンプレートを用いた結像光学系　　5.1.2　ミラーを用いた結像光学系　　5.1.3　複合屈折レンズ　　5.1.4　多層膜ラウエレンズ5.2　位相コントラストトモグラフィー　　5.2.1　X線の伝播に基づく方法　　5.2.2　ツェルニケ位相差顕微鏡　　5.2.3　干渉計を利用した方法　　5.2.4　X線ホログラフィー5.3　高速トモグラフィー　　5.3.1　シンクロトロン放射光施設　　5.3.2　産業用X線CTスキャナー　　5.3.3　X線源以外の技術要素5.4　元素濃度のトモグラフィー　　5.4.1　吸収端差分イメージング　　5.4.2　XANESトモグラフィー　　5.4.3　蛍光X線トモグラフィー5.5　多結晶トモグラフィー　　5.5.1　液体金属修飾法　　5.5.2　回折コントラストトモグラフィー　　5.5.3　3D - XRD　　5.5.4　X線回折援用結晶粒界追跡(DAGT)5.6　その他のトモグラフィー第6章　X線CTスキャナーと応用例6.1　汎用産業用X線CTスキャナー6.2　高エネルギー産業用X線CTスキャナー6.3　高分解能産業用X線CTスキャナー6.4　高機能産業用X線CTスキャナー6.5　インライン検査用装置6.6　シンクロトロン放射光を用いたX線トモグラフィー　　6.6.1　投影型X線トモグラフィー　　6.6.2　結像型X線トモグラフィー　　6.6.3　位相コントラストトモグラフィー　　6.6.4　高速トモグラフィー　　6.6.5　元素濃度のトモグラフィー　　6.6.6　多結晶組織のトモグラフィー6.7　装置・条件の選定　　6.7.1　装置選定　　6.7.2　3Dイメージングの実際　　6.7.3　試料サイズとX 線エネルギーの選定第7章　3D画像の基礎7.1　3D画像の構造7.2　3D画像の吟味7.3　ノイズ　　7.3.1　標準偏差　　7.3.2　ノイズパワースペクトル7.4　コントラスト　　7.4.1　基本的考え方　　7.4.2　定量評価7.5　空間分解能　　7.5.1　基礎的事項　　7.5.2　空間分解能の評価　　7.5.3　空間分解能の計測7.6　アーティファクト　　7.6.1　X線と物体の相互作用によるアーティファクト　　7.6.2　装置に起因するアーティファクト　　7.6.3　撮像条件に起因するアーティファクト　　7.6.4　再構成に起因するアーティファクト第8章　3D画像処理と3D画像解析8.1　フィルタリング　　8.1.1　平滑化フィルター　　8.1.2　エッジ検出・強調フィルター　　8.1.3　周波数フィルター8.2　セグメンテーション　　8.2.1　閾値を用いた単純なセグメンテーション　　8.2.2　エッジ検出フィルターの利用　　8.2.3　領域成長法　　8.2.4　ウォーターシェッド法　　8.2.5　機械学習を利用したセグメンテーション8.3　各種画像処理　　8.3.1　膨張・縮退処理　　8.3.2　膨張・縮退処理画像の差分　　8.3.3　細線化処理　　8.3.4　空間分割8.4　3D描画　　8.4.1　仮想断面表示　　8.4.2　サーフェスレンダリング　　8.4.3　ボリュームレンダリング8.5　幾何学的定量解析8.6　3Dイメージベースシミュレーション8.7　3D表現8.8　効果的なプレゼンテーション第9章　4D画像解析9.1　位置合わせ　　9.1.1　アフィン変換　　9.1.2　各種位置合わせ手法9.2　粒子追跡　　9.2.1　2フレーム間の粒子追跡　　9.2.2　階層的追跡法　　9.2.3　3D歪みマッピング　　9.2.4　局所破壊抵抗マッピング9.3　リバース4D材料エンジニアリング第10章　寸法・形状計測10.1　装置技術10.2　計測精度　　10.2.1　標準化　　10.2.2　計測精度の不確かさ10.3　リバースエンジニアリング索　引内容紹介X線CTに関する専門書・テキストはこれまで多くが出版されているが，医学用のCTスキャナーを対象としたものがほとんどである。わずかに，Oxfordなどから工学分野の利用を考えたX線CTの英文専門書が発刊されている。一方，近年ではX線CTを工業用，ないしは科学研究用に利用する機会が増えてきている。例えば，自動車や自動車部品などの製造業で，金属部品などの内部可視化によりその特性，信頼性などの評価が行われている。また，シンクロトロン放射光施設ではX線CTを用いた科学研究が可能になっている。しかしながら，これに必要な素養，知識，学術体系などは，これまでの材料工学，機械工学でカバーできないものである。そこで，それらを網羅し，合わせて応用例なども盛り込んだ専門書を期待する声が企業の技術者などから強い。本書は，各種構造・機能材料の研究，開発などに携わる産官学の研究者・技術者および学生のニーズに応えるものである。著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）戸田 裕之(トダ ヒロユキ)１９８７年京都大学工学部冶金学科卒、同年鈴木自動車工業（株）材料研究所、１９９７年豊橋技術科学大学工学部生産システム工学系講師、２００６年同教授、２０１３年九州大学工学研究院機械工学部門教授を経て、九州大学大学院工学研究院機械工学部門主幹教授、博士（工学）。専門：構造・機能材料、３Ｄイメージングとその応用