【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.05.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NM0090
利用課題名 / Title
自動車排出粒子の形状分析技術の構築
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/ Electronic microscope,ナノ粒子/ Nanoparticles
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
福田 圭佑
所属名 / Affiliation
一般財団法人日本自動車研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
伊坂 紀子様
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-504：200kV電界放出形透過電子顕微鏡（JEM-2100F2）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究では，自動車由来の微小粒子の粒径と形状の個数分布を同時に測定する技術の構築に向け，電子顕微鏡で取得した画像を機械学習で解析する方法を検討している．形状解析結果の検証のため，自動車の排出ガス中に含まれる粒子（排出ガス粒子）とブレーキの摩耗に由来する粒子（ブレーキ粉塵）について，透過電子顕微鏡による観察と分析を実施した．
実験 / Experimental
それぞれの粒子は，静電捕集サンプラーにより支持膜付きグリッド上に捕集した．排出ガス粒子は，シャシダイナモメータ試験中にガソリン乗用車から排出されたガスを分取して捕集した．ブレーキ粉塵は，ブレーキダイナモ試験中に発生した粉塵を分取して捕集した．
結果と考察 / Results and Discussion
特徴的な形状のナノ粒子について，STEM-EDS分析を実施した．Fig.1に示す排出ガス粒子からは主にCが検出され，他に特徴的な元素は検出されなかった．Fig.1の粒子は，中空構造も確認できたことから，カーボンナノチューブ状の粒子だと考えられた．
一方，Fig.2に示すブレーキ粉塵からは，Ti，Oを中心とする元素が検出された．検出された元素から推測すると，Fig.2は酸化チタン系の粒子だと考えられたが，生成メカニズムの考察は今後の課題である．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
排出ガス中のロッド状粒子のSTEM-EDS分析結果
ブレーキ粉塵中のロッド状粒子のSTEM-EDS分析結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 福田圭佑，萩野浩之，”画像解析と機械学習による自動車排出ガス粒子の形状評価方法の検証”第64回大気環境学会年会（つくば），令和5年9月13日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件