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公開番号2024115007
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023020433
出願日2023-02-14
発明の名称マーカ粒子、振動試験方法、及びマーカ粒子の製造方法
出願人大成建設株式会社,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G01N 11/00 20060101AFI20240819BHJP(測定;試験)
要約【課題】地盤粒子の粒子周囲環境の変化を極めて低減させるとともに、特定の地盤粒子の挙動を追跡できる実験系を実現するマーカ粒子、振動試験方法、及びマーカ粒子の製造方法を提案する。
【解決手段】本発明は、地盤粒子からなり、穴部2と、前記穴部に埋設された造影材料(針金3)と、を備えるマーカ粒子1である。穴部2や針金3は、1つのマーカ粒子1に複数設けてもよい。また、本発明は、上記マーカ粒子1と地盤材料とを用いて振動試験用の供試体を作製する準備工程と、前記供試体を加振する振動試験工程と、X線を用いて前記供試体を撮影する撮影工程と、を備える振動試験方法である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地盤粒子からなり、
穴部と、
前記穴部に埋設された造影材料と、を備えるマーカ粒子。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記穴部として、第１穴部及び第２穴部を少なくとも備えており、
前記造影材料として、前記第１穴部に埋設された第１造影材料、及び前記第２穴部に埋設された第２造影材料を備えており、
前記第１穴部の形状及び前記第２穴部の形状が異なる、又は前記第１造影材料のＸ線吸収率及び前記第２造影材料のＸ線吸収率が異なる、請求項１に記載のマーカ粒子。
【請求項３】
前記穴部の内部に前記造影材料を固定する固定部を備える請求項１に記載のマーカ粒子。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のマーカ粒子と地盤材料とを用いて振動試験用の供試体を作製する準備工程と、
前記供試体を加振する振動試験工程と、
Ｘ線を用いて前記供試体を撮影する撮影工程と、を備える振動試験方法。
【請求項５】
地盤粒子に穴部を形成する第１工程と、
前記穴部に造影材料を埋設する第２工程と、を備えるマーカ粒子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーカ粒子、振動試験方法、及びマーカ粒子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地盤の特性を研究する上で、地盤を構成する岩石粒子等の挙動を観測するための技術開発が進められており、関連する発明も公開されている。例えば、特許文献１には、地層試料等の微細構造解析に関わる試料処理技術について、地層試料の空隙をＸ線ＣＴを用いて可視化するための方法について開示されている。この方法は、試料の空隙を高Ｘ線吸収性の成分を含むイオン液体で満たした標体を作製し、作製された標体にＸ線を照射し、標体を透過したＸ線を検出して、空隙部位とそれ以外の部位とのコントラストが強調された標体の像を得る工程を含む、ことを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－８９１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の発明によれば、試料の空隙を可視化できるため、試料中の鉱物粒子等も可視化できるという利点がある。しかし、特許文献１の発明によれば、特定の鉱物粒子等について挙動を追跡できず、所望の実験結果を得られないという問題点がある。また、特許文献１の発明では、試料をイオン液体で満たすため、鉱物粒子等の粒子周囲環境が実際の場合と異なってしまう。例えば、粒子の挙動を追跡する試験を行う場合、イオン液体による粘性抵抗等に起因して粒子本来の挙動が阻害され、本来確認したい実験結果を得られないという問題点がある。
このような観点から、本発明は、地盤粒子の粒子周囲環境の変化を極めて低減させるとともに、特定の地盤粒子の挙動を追跡できる実験系を実現するマーカ粒子、振動試験方法、及びマーカ粒子の製造方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する本発明は、地盤粒子からなり、穴部と、前記穴部に埋設された造影材料と、を備えるマーカ粒子である。
【０００６】
また、本発明は、地盤粒子に穴部を形成する第１工程と、前記穴部に造影材料を埋設する第２工程と、を備えるマーカ粒子の製造方法である。
【０００７】
かかる構成によれば、研究対象の地盤から採取した地盤粒子を用いてＸ線撮影に適したマーカ粒子を用意できる。このマーカ粒子によれば、マーカ粒子を含む地盤粒子群に対して地盤粒子の挙動を追跡するための振動試験を行う場合、マーカ粒子以外の他の地盤粒子に与える造影材料の影響を極めて小さくできるため、地盤粒子の粒子周囲環境の変化を極めて低減させることができる。また、マーカ粒子を含む地盤粒子群に対して、Ｘ線ＣＴ装置からＸ線を照射することで、地盤粒子のＸ線吸収率とは異なる造影材料を容易に確認できる。このため、マーカ粒子（特定の地盤粒子）の挙動を追跡できる実験系を実現することができる。本発明によれば、振動試験によりマーカ粒子が大幅に移動した場合や、マーカ粒子の粒子周囲環境が大幅に変化した場合であってもマーカ粒子を追跡できる。また、マーカ粒子の形状と、他の地盤粒子の形状が同じであったとしても両者を容易に区別できる。
【０００８】
また、前記穴部として、第１穴部及び第２穴部を少なくとも備えており、前記造影材料として、前記第１穴部に埋設された第１造影材料、及び前記第２穴部に埋設された第２造影材料を備えており、前記第１穴部の形状及び前記第２穴部の形状が異なる、又は前記第１造影材料のＸ線吸収率及び前記第２造影材料のＸ線吸収率が異なる、ことが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るマーカ粒子の製造方法の一形態は、一の地盤粒子に、第１穴部と、形状が前記第１穴部と異なる第２穴部を形成し、第１造影材料を前記第１穴部に埋設し、第２造影材料を前記第２穴部に埋設する、マーカ粒子の製造方法である。また、本発明に係るマーカ粒子の製造方法の他の形態は、一の地盤粒子に第１穴部及び第２穴部を形成し、第１造影材料を前記第１穴部に埋設し、Ｘ線吸収率が前記第１造影材料と異なる第２造影材料を前記第２穴部に埋設する、マーカ粒子の製造方法である。
【００１０】
これにより、Ｘ線ＣＴ装置からＸ線を照射した場合、１つのマーカ粒子に埋設されている２カ所の造影材料を確実に区別できる。つまり、追跡するマーカ粒子の配向（角度）も追跡できる。よって、例えば、マーカ粒子の形状が球状等の対称性を有する形状であったとしても、そのマーカ粒子の配向（角度）を追跡できる。その結果、マーカ粒子として選択する地盤粒子を選択する際の選択肢を拡大できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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