観察

形態の可視化

人間の眼では捉えきれない微細な形状、色、表面の凹凸を、電子顕微鏡等で「ありのまま」に映し出します。

Interpretation Value Imaging Analysis

色

人間が見ている「色」は、物体から反射した波長の光が視細胞を通り脳に伝わることではじめて「色」として認識されます。
例えば、ある製品の出来栄えを目視検査した際、色が認識できることで製品とは異色の異物やちょっとした変色にもすぐ気づくことができます。ただ小さなものだと正しい状態を見る事ができません。そこで顕微鏡やマイクロスコープで拡大し観察することで小さな色のついたものまで認識することができます。

段ボールの拡大写真
段ボールの拡大写真
様々な色の小片がみえる
名刺の拡大写真
名刺の拡大写真
インクの色が見える

形状

物体そのものや、その表面がどのような「形状」を成しているかにより、機能性や性質は異なります。自然界では複雑な形状を有するものであふれています。
蓮の葉はその表面の小さな凹凸がワックスの様なものでできているため水をはじきます(ロータス効果)。これを人工的に作製し製品が付着しづらくしたものがヨーグルトの蓋です。蓮の葉の表面を走査電子顕微鏡で観察すると、小さな突起がところ狭しと並んでいる様子が見て取れます。

蓮の葉
蓮の葉
水がはじかれ水滴に
蓮の葉のSEM像
蓮の葉のSEM像
小さな突起が密集している

大きさ

「サイズ」と聞くと服や靴などが思い浮かぶと思いますが、社会には建造物から電子部品まで大小様々なものがたくさんあります。
工業においては物理的な大きさを長さや幅、角度などで、製品形状を数値で表します。紙やネジなどは日本工業規格(JIS)でその大きさ(寸法)が決められています。
これらとは異なりますが、極小さな製品形状の確認や、肉眼で点にしか見えない物質の大きさなどは顕微鏡などを用いて拡大して観察する必要があります。1μm以下の小さな粒子も高分解能の電子顕微鏡でとらえることが可能です。

電池の拡大写真
ボタン電池表面の拡大写真
微細な部分の寸法も測定できる
微細粒子の拡大観察
微細粒子の拡大観察
粒子の大きさがわかる

構造

部分部分を組み合わせてその「構造」とすることで、ある特性を持たせた製品となります。自然界にある特徴的な「構造」では、ハチの巣で知られるハニカム構造があります。この構造は高強度で表面積も広いことからフィルターなどの工業製品に利用されています。実際の活性炭を割ると多孔質であることが確認できます。
また、製品の内部構造を知りたいといったご要望はよくあります。X線を照射して画像を取得する非破壊の方法や、樹脂に埋め込んで断面を作製して観察する方法があります。小さな部品でも断面加工を行うことで内部構造を観察することが可能です。

活性炭の断面
活性炭の断面
多孔質であることがわかる
スイッチの断面
スイッチの断面
内部構造の可視化

表面性状

「表面性状」とは表面の凹凸や加工の筋目、うねりや粗さ等の総称で、製品の機能性に影響を及ぼします。
表面仕上げに使用する研磨用のフィルム表面などは、拡大するとランダムな凹凸であることが確認できます。肉眼では捉えられない微細な表面の構造も、レーザ顕微鏡、白色干渉計、走査型プローブ顕微鏡にてその性状を捉えることができます。

ラッピングフィルム
ラッピングフィルム
ランダムな凹凸が確認できる
SPM標準片
SPM標準片
微細な表面性状を捉えている