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非破壊検査・計測・診断技術

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日刊工業新聞2025年05月27日 掲載

脱炭素化に対するＸ線ＣＴ装置の新たなモノづくりへの貢献

【執筆】 日本ベーカーヒューズ 産業用Ｘ線機器営業部 セールスマネージャー　中村 輔

　二酸化炭素（ＣＯ２）排出による温暖化対策として、自動車業界では次世代自動車の高性能化と安全性向上が求められている。こうした中、Ｘ線ＣＴ（コンピューター断層撮影）装置は材料から開発・製造・リサイクルまで幅広い活躍の場があり、さまざまな業界が注目している。

  • 世界最小Ｘ線スポット径「ナノフォーカスＸ線源搭載」最新機種
    世界最小Ｘ線スポット径「ナノフォーカスＸ線源搭載」最新機種

　近年、ハイブリッド車（ＨＶ）はもとより電気自動車（ＥＶ）も街で見かけるようになった。インフラも整いつつあり、次世代自動車への期待は高まる一方だ。

　次世代自動車の普及に欠かせない安全性や寿命は、Ｘ線ＣＴ装置による非破壊での内部構造解析がさらなる性能向上の一端を担えるだろう。

　例えば、リチウムイオンバッテリー内部の不純物解析は、バッテリーのような複合化合物の場合、アーチファクトと呼ばれるＣＴ特有のノイズにより金属周りの状態観察に苦労することも多い。そのため、各ＣＴメーカーは検出器含めハードウエアの工夫、または補正ソフトウエアとの併用など、さまざまなアプローチでこれに対応している。

　電極の活物質評価では、長く高解像度のＸ線顕微鏡や電子顕微鏡がその役割を担ってきた。従来型のＣＴでは解像度が足りず使用目的が限られていたためだ。しかし、最近では焦点サイズ１マイクロメートル以下のナノフォーカスＸ線管も登場し、ピクセルサイズ１００マイクロメートルの検出器との組み合わせにより、短時間で高分解能撮影が可能な装置も登場した。

　同評価におけるユーザー側の機器の選択肢も増えている。非破壊かつ３次元（３Ｄ）で各積層内部の粒子観察が鮮明となれば、性能や長寿命化に貢献できる。

　さらに、リチウムイオンバッテリーの再利用化でも、ＣＴによって非破壊でパック内部の欠陥モジュールを認識し、部分的に交換・再利用に回す試みが活発化している。

　加えて、ここ数年、全固体電池や水素自動車関連の相談も増えている。どれもＣＴの役割は変わらず、次世代自動車への貢献度はますます高まるのではないだろうか。