図■■スパッタA, Bの軌跡．青色点はスパッタA，赤色点はスパッタBを表す．塗りつぶされた点は散乱，白抜きの点は吸収を表す．スパッタBはt =0.061-0.175 sに観察視野外にいたためグラフが途切れている．θout：散乱角，θin：落下角11)． 図11aは，溶融池の平均温度の時間変化を示す．t = 0, 0.02, 0.04, 0.08 s では，測定領域内に溶融池が発生しなかったため，図 11a にはプロットが表示されていない．平均温度は，t = 0.2 s で最も低くなり，Tave = 1612 ℃となり，低粘度の固液共存温度となった．その後，平均温度Taveはレーザ照射終了まで安定し，1800 ℃に回復した．図11bは，溶融池の温度ヒストグラムである．t = 0.12 秒の溶融池サイズは t = 0.3 sより小さく，t = 0.12 sの高温領域（2400 ℃以上）の割合は t = 0.3 sよりも広くなっていることがわかる． 図■■溶融挙動評価；X線透視画像を溶融池とへこんだ領域に着目して145×145 pixelに切り取った．(a) Raw画像，(b) 二値化画像（白線は輝度値230-240に対応），(c) 二値化画像を重ねた補正画像（輝度値40-120）．観察時間t = 0.191 sとt = 0.211 sの四角で囲った枠内はそれぞれ輝度値が異なるが，輝度値が低いほど粉末粒子が多くあることを示す11)． ■■■■■■くぼみ形状の時間変化■くぼみ形状の時間変化を図9に示す．赤色の点は，くぼみ深さDを示している．レーザ照射開始直後，Dは3.2 mmに達するまで急増し，t = 0.16 ~ 0.2 sは定常値を維持した．その後t = 0.2 ~ 0.28 sでは溶融池の浮上，および物体の溶融池への吸入により急減した．さらにその後，Dは徐々に減少したが，t=0.901秒になると45μmほど増加した（図9右下の黒矢印）．青色の点は，くぼみ領域の長さLを示す．t =0 ~ 約0.16 sの間に急減し，その後，徐々に落ち込み幅が大きくなる傾向が見られた．溶融池が浮上した後，くぼみの左側にあった物体が溶融池に吸い込まれたため，くぼみの長さは再び急増した．またLlは徐々に長くなり，Lrは溶融池が浮上した後，定常状態になった． 図■■デプレッションゾーンの時間変化．左右の凹部長（Lr, Ll）は，それぞれ凹部の左右の輪郭とレーザ照射点との水平距離として定義した．凹部長Lは，LrとLlの和である．また，レーザ照射点から窪地の底までの距離を窪地深さDとした11)． ■■■■■■熱拡散■図10は，t =0.14 ~ 0.98 sまでの温度分布の時間変化を，対応する側面からのX線透視像とともに示したものである．どの熱画像でも，溶融池の端から中心に向かって温度が上昇していることが分かる．図10cのt = 0.14 sに見られるように，溶融池の中心部には暗い部分があり，この部分は温度測定範囲（1300-2400℃）から外れていた．したがって，最高温度は2400 ℃以上であったと推測される．温度分布の形状は，レーザ照射が終了するまで，円形（図 10c; t = 0.001, 0.191, 0.289 s）と不定形（図 10c; t = 0.023, 0.033, 0.133, 0.211 s）を形成する工程が繰り返された． 図■■■上から見た温度分布の時間変化とそれに対応する横からのX線透視像．t = 0.70 sでは，t = 0.58 sの温度分布の輪郭が点線で描かれている11)． - 63 -
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