(57)【要約】  本発明は、材料領域の磁場を観察するための方法、特に、ワークの材料領域の磁気的、機械的、熱的、及び／又は、電気的な励起により、ワークの特性を特定するための方法に関する。当該方法においては、材料領域の磁場が、高周波分解能がある時間及び周波数の関数として検出される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料領域の磁場を観察するための方法、特に、ワークの材料領域の磁気的、機械的、熱的、及び／又は、電気的な励起により、ワークの特性を特定するための方法であって、高周波数分解能のある時間及び周波数の関数として、材料領域の磁場を検出することを特徴とする、方法。
【請求項２】
強磁性ワークを用いて、ヒステリシス曲線の半分の通過、ヒステリシス曲線の完全な通過、又は、ヒステリシス曲線の複数回の連続した通過に際して、磁場を検出することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
励起に対するマイクロ磁気応答を検出すること、及び／又は、材料領域におけるマイクロ磁気効果に応じて、励起及び／又検出の周波数分解能、及び／又は、時間分解能を選択することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
励起に対する応答の速度を検出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
励起は、交番磁場及び／又は交番電場及び／又は静磁場によって、及び／又は、渦電流誘導を用いて、及び／又は、例えば、高周波焼き入れなどの材料処理によって、及び／又は、交流電流又は直流電流を流すことによって、及び／又は、交流電圧及び／又は直流電圧を印加することによって、及び／又は、材料変形によって、行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
励起及び／又は検出中、材料をセンサに対して固定位置に配置することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
励起及び／又は検出中、材料をセンサ及び／又は励起装置に対して移動させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
励起源の周波数を変化させ、特に、所与の周波数範囲で変化させることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
複数の励起装置、及び／又は、複数の磁気センサを用いることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
材料領域の磁場を観察するための装置、特に、ワークの材料領域の磁気的、機械的、熱的、及び／又は、電気的な励起により、ワークの特性を特定するための装置であって、高周波数分解能がある時間及び周波数の関数として、材料領域の磁場を検出するためのセンサを特徴とする、装置。
【請求項１１】
前記ワーク、及び／又は、前記ワークの材料領域の電気的、機械的、熱的、及び／又は、磁気的な励起のための励起装置を特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
周波数−時間スペクトルにおける磁場の３次元評価のための評価装置を特徴とする、請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
特に、連続的に供給及び／又は生産されるワイヤ形状若しくはフラット形状の材料、又は、バルク材料を検査するための、特に、線材引抜作業中のプロセスモニタリングのための、請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の装置の使用。
【請求項１４】
表面、特に、円径を有するワーク、又は、溶接シーム部の表面の硬度及び／又は強度プロファイルを測定するための、請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の装置の使用。
【請求項１５】
検出された信号形状と、予想される硬度、内部応力、微細構造、合金成分などの材料特性との相関関係を特徴とする、先行する請求項のうちのいずれか１つに記載の方法、装置、又は、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１、１０、又は１３のプリアンブルに従った、材料内の磁場を観察するための方法及び装置、並びに、装置の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料領域の磁場を観察してワークの特性を特定するために、インダクタやホールセンサなどが利用される。この場合、磁気励起に応答する磁場の時間変化が検出される。ワークの特性に関する結論は、結果として得られる磁場の時間変化から引き出すことができる。
【０００３】
従来の方法及び装置は、時間の関数としてのマクロ磁気効果（macromagnetic effects）に焦点を当てている。
【０００４】
例えば、米国公開第４６３４９７６号Ａには、ワークの磁気励起を行ってバルクハウゼンノイズ（Barkhausen noise）を評価することにより材料の欠陥を特定することが記載されている。類似する従来技術は、米国公開第４９７７３７３号Ａ、及び、米国公開第２０１３０２７６５４６号Ａ１に記載されている。
【０００５】
公知の方法においては、振幅−時間の範囲においてのみマクロ磁気効果が検出され、評価が行われる。
【０００６】
全ての公知の方法及び装置には、ワークが十分に評価されないという欠点がある。
【発明の概要】
【０００７】
したがって、本発明は、より正確に記載された請求項１、１０、又は１３のプリアンブルに従った、材料領域の磁場を観察するための方法及び装置、並びに、その装置の使用を提供することを課題とする。
【０００８】
この課題は、請求項１、１０、又は１３に記載の特徴により解決される。
【０００９】
したがって、材料領域の磁場を観察するための方法、特に、ワークの材料領域の磁気的、機械的、熱的、及び／又は、電気的な励起などにより、ワークの特性を特定するための方法が提供される。当該方法においては、材料領域の磁場が、高周波分解能がある時間及び周波数の関数で記録される。時間及び／又は周波数軸における高周波分解能により、マイクロ磁気効果を正確に検出することができるため、材料特性についてより正確な定性的結論を引き出すことができる。
【００１０】
好ましくは、励起に対するマイクロ磁気応答が検出される。
【００１１】
さらに、励起に対する応答速度が検出されてもよい。
【００１２】
励起及び／又は検出の周波数分解能及び／又は時間分解能は、材料領域におけるマイクロ磁気効果に応じて選択することが好ましい。
【００１３】
励起は、交番磁場、及び／又は、交番電場、及び／又は、静磁場を用いて行ってもよいし、渦電流誘導を用いて行ってもよいし、例えば、高周波焼入れ（induction hardening）などの材料処理にて行ってもよいし、交流電流や直流電流を流すことにより行ってもよいし、交流電圧、及び／又は、直流電圧を印加することにより行ってもよい。
【００１４】
材料は、励起中及び／又は検出中、センサに対して固定した位置に配置してもよいし、センサ及び／又は励起装置に対して移動させてもよい。
【００１５】
励起源の周波数を変化させてもよく、特に、所与の周波数範囲内で変化させてもよい。
【００１６】
複数の励起装置及び／又は複数の磁気センサを使用することができる。
【００１７】
本発明においては、さらに、材料領域の磁場を観察するための装置、特に、ワークの材料領域の磁気的、機械的、熱的、及び／又は、電気的な励起によりワークの特性を特定するための装置が提供される。当該装置には、材料領域の磁場を、高周波分解能がある時間及び周波数の関数として検出するためのセンサが設けられている。
【００１８】
好ましくは、ワークの材料領域の電気的及び／又は磁気的な励起のための励起装置が設けられている。
【００１９】
本発明は、以下の事項を提供するか、以下の事項に関連するか、及び／又は、以下の事項を実現する。
−    フェライト材料における亀裂の検出
−    フェライト材料に含まれるブローホール（blowholes）や異物の検出
−    フェライト材料の冷却中における結晶形成の評価
−    成分の磁化マップの適用
−    サンプル成分の磁化マップと他の成分の磁化マップとの比較による、品質の評価
−    材料における硬度欠陥又は硬度変化の検出
−    フェライト材料の硬化深さと硬化勾配の検出
−    鉄及び他のフェライト材料における粒状構造又は結晶粒構造の検出
−    時間プロファイルにおいて個々のワイス磁区（Weiss domains）の一様な再配向シーケンス（uniform reorientation sequence）に最適化された交番磁場による、フェライト材料の磁化
−    静磁場に材料を通過させて、全ての結晶粒を外部磁場の同じ勾配に曝すことによる、磁化
−    検出のための、より遅い高時間分解能測定による、フェライト材料の磁化の高速測定の較正
−    一回の磁化後の材料領域の磁化挙動の特定
−    一回の磁化後の材料領域の機械的特性の特定
−    材料領域全体が磁気飽和に到達していない状態における、当該領域の磁化挙動の特定
−    個々の結晶粒の磁気特性を用いたフェライト材料の合金成分の特定
−    短時間ＦＦＴ（FFT：高速フーリエ変換）とその時間的評価との組み合わせを用いた、材料領域における全てのワイス磁区の磁気特性の解析
−    材料領域において、外部磁場におけるサイズ及び位置に従って特定のグループにグループ化された全てのワイス磁区の磁気特性を、短時間ＦＦＴとその時間的評価との組み合わせを用いて、解析すること
−    短時間ＦＦＴとその時間的評価との組み合わせを適用した、材料領域又は成分の磁化マップの生成
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術によって、磁気励起後の時間的な磁場の挙動を記録した図である。
【図２】本発明によって、磁場の挙動を多次元で検出して、周波数と時間との関係で示した図である。
【図３】周波数、時間、及び、振幅の挙動を用いて図２の主放射を示す図である。
【図４】図３の主放射を時間軸上に表した図である。
【図５】図３の主放射を周波数軸上に表した図である。
【図６−９】さらなる実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜磁場の解析＞
【００２２】
磁場の変化が解析される。
【００２３】
適切なセンサ、インダクタ、ホールセンサ等を用いて磁場が測定される。センサの周波数帯域幅は可能な限り広くすべきである。１ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５０ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、１ＧＨｚ、１０ＧＨｚまでの周波数が望ましい。上限周波数は定性分解能（qualitative resolution）に相関しており、言い換えれば、上限周波数が高い程、より小さい磁気構造を検出することができる。ＧＨｚの範囲においては、個々の双極子の磁場の変化を検出することができる。この点で、上限周波数と材料の結晶粒構造とは相関関係にある。
【００２４】
広帯域周波数依存性をどの時点においてもその時間シーケンスで評価可能とするために、測定信号に対して多くの短時間ＦＦＴ（FFT：高速フーリエ変換）を行うことが好ましい。
【００２５】
時間的及び量的な磁場の変化を詳細に示すさらなる変換を行うことも可能である。パルス解析のためのアルゴリズムにより、必要な情報が生成される。
【００２６】
便宜上、一回の測定において約６４００万の測定値が評価される。しかしながら、これよりも１０倍大きいデータセットもまた興味の対象となりうる。
【００２７】
＜鉄材料の微細構造の解析＞
【００２８】
強磁性材料である鉄は、各ワイス磁区に磁気双極子を有する。
【００２９】
これらの双極子は、外部磁場を印加することによって当該磁場の方向に再配向することができる。微小双極子を外部磁場の方向に回転させると、最終的にすべての微小双極子が外部磁場の方向になるまでその強度が増加する。
【００３０】
微小双極子に存在する磁気モーメントに打ち勝つためには、ある一定の反対方向の磁場強度が必要である。双極子は、磁場源に最も近いものが最も大きな力を受ける。再配向される微小双極子の数が増えれば、それだけ外部磁場の方向における磁場強度が大きくなる。
【００３１】
したがって、より遠くに位置する微小双極子も再配向することができる。
【００３２】
磁場変化により電流が生成され、当該電流の変化により反対方向の磁場が生成される。外部磁場の変化率が高いほど、誘起される反力が大きくなり、結果として、より遠くに位置する微小双極子の再配向が遅くなる。
【００３３】
微小双極子の再配向の影響は、磁場の変化を非常に高い感度で測定することにより解決することができる。
【００３４】
外部磁場を特定の材料領域に限定することにより、この材料領域の構造及び特性に関する予測を立てることができる。より遠くに位置する構造によって引き起こされる影響は、その数が少ないために無視することができる。ワイス磁区、すなわち、各々が均一な配向のＦＥ電子スピン（FE electron spin）を有することによって磁気双極子を構成する材料領域は、機械的に興味深い特性も有するため、磁気特性から何らかの機械的特性を予測することができる。
【００３５】
鉄材料における結晶粒のサイズ分布からも、引張強度及び圧縮強度を予測することができる。
【００３６】
鉄の結晶粒の正確なサイズ及び空間的な広がりが分かっている場合、材料の機械的特性に関する正確な予測を行うことができる。
【００３７】
鉄に意図的又は意図せずして取り込まれる要素により、材料の機械的、電気的、及び、磁気的な特性が変化する。
【００３８】
硬化鉄材料としては、炭素含有鋼が広く使用されている。鉄における炭素の特定の分布、結晶粒のサイズ分布、鉄結晶格子中への全ての炭素原子の取り込まれ方の完全性又は不完全性、材料中における元素状炭素（elementary carbon）の存在なども、材料の特性に影響を及ぼす。
【００３９】
材料に意図せずして入り込む他の重要な合金成分又は干渉成分に対しても同じことが言える。
【００４０】
解析には次にような多くの異なる方法が用いられる。
完成部品の規定された断面又は領域の圧縮試験、引張試験、及び、負荷試験。
結晶構造及び様々な合金成分の取り込み状態を評価するための材料サンプルの顕微鏡検査。
Ｘ線測定や渦電流測定などの非破壊検査。
【００４１】
磁気ヒステリシス曲線を繰り返し通過する間、すなわち外部磁場の極性反転が繰り返される間、交番磁場を印加して個々の磁気特性を特定することが知られている。特性は、定常状態の平均値として特定される。
【００４２】
これとは対照的に、本発明による評価は、好ましくは、一回の磁化における振幅、時間、及び周波数分布に基づくものである。本発明によれば、周波数‐時間解析におけるヒステリシス曲線の半分を通過した時点で、既に、検査される材料に関する情報を得ることができる。また、例えば、図２に示す正弦波励磁（sinusoidal magnetic excitation）などのようにヒステリシス曲線を完全に通過させる場合、或いは、複数回通過させて検出を行う場合、測定結果の信頼度が上がる。
【００４３】
ヒステリシス曲線を可能な限り平坦にすることで、励起を最適化することができる。この結果、磁化プロセスが長く続き、情報量が増える。したがって、本発明においては、励起曲線、特に、材料に合わせた励起曲線を最適化することが好ましい。
【００４４】
測定結果の信頼度は、繰り返しにより高めることができるが、ここでの課題は、測定誤差を低減することである。
【００４５】
本発明によれば、磁場変化の周波数分布、及び、周波数に関する振幅ジャンプ（amplitude jumps）を解析して、この解析から、ワイス磁区のサイズ分布を特定することができる。
【００４６】
磁場変化の走査速度が個々のワイス磁区の再配向の平均速度よりも大きい場合、その磁場強度の位置に対して個々の磁区及びこれらの磁区のサイズを対応づけることができる。なぜなら、磁区が、最初に、より磁場強度の高い領域で再配向されるからである。
【００４７】
磁場強度、又は、磁場強度の変化率を変更することにより、下側の材料層に関する連続情報を追加したり、ワイス磁区の平均サイズの深度プロファイル（depth profile）を得ることができる。
【００４８】
したがって、材料の硬度及び強度のプロファイル、並びに、材料欠陥の分布は、これらが微小双極子の特性に影響を及ぼすものである限り、作成することができる。
【００４９】
＜具体例＞
結晶粒の平均サイズは、１０μｍ3である。関連する磁場のサイズは、４×８×２ｍｍ、すなわち６４ｍｍ3である。この場合、合計で約６４×１０6の微小双極子が影響を受ける。走査速度を１００ＭＨｚとし、飽和磁化時間を１秒として、個々の双極子の磁場増加を評価することができる。
【００５０】
個々の電子の電子スピン軸の配向は、量子化された特定状態でのみ変化させることができる。
【００５１】
ワイス磁区内で隣接する電子は、互いに磁気的に整列しているため、全ての電子が、同じスピン軸方向を有する。いくつかの電子のスピン軸が突然に反転すると、結果として、同様の外部磁場強度の中にある全ての隣接する電子の反転が加速する。したがって、このウムクラップ過程（Umklapp process）の速度が最大である場合、外部磁場の方向に対して合致したワイス磁区の磁場の大きさに基づく順序で磁場の準衝撃的な増大が生じる。具体的には、磁場全体に重ねられるこれらのワイス磁区の急激な変化が、本発明の解析方法では検出される。一致、或いは概ね一致した微小双極子の数が増えると、結果として得られる全磁場はより速く増大する。
【００５２】
外部磁場を巧みに変化させることにより、全磁場のヒステリシス曲線の挙動に反映されるこのなだれ効果（avalanche effect）が補償され、磁場強度の増加の挙動を可能な限り直線的にすることができる。
【００５３】
この背景には、観察される領域に含まれる全ての結晶粒のウムクラップ挙動の分解能を可能な限り高くしたいという意図がある。
【００５４】
内部磁場の配向と外部磁場との間に同一の立体角差を有するとともに、外部磁場の強度が同一である領域に存在する結晶粒同士は、その旋回挙動では区別することができない。さらに、これらの結晶粒は、これらの周囲の結晶粒の影響も受ける。この影響によっても、微小な範囲内ではあるが全体の磁場が変化する。しかしながら、その挙動が区別できない結晶粒も存在しうる。この点では、完全な分解能を示すのではなく、むしろ磁場変化の総合的な影響を示す測定結果を用いることが妥当であろう。
【００５５】
本発明は、この手法を用いて大幅に短い時間で測定を行うことができる。全ての結晶粒の影響の完全な検出と、非常に迅速な測定との間の妥協を図ることができる。
【００５６】
高分解能測定を新しい材料で実行し、これらの結果を用いて、非常に高速ではあるが低分解能な測定を較正することも可能である。
【００５７】
上記の方法には、材料領域において変化する磁場が必要である。これは、例えば、所望の時間間隔で強度が変化する磁場を印加したり、静磁場中で材料を移動させたりすることにより、実現することができる。
【００５８】
材料の結晶粒構造が（例えば、異なる硬度状態の結果として）変化する場合、これは、磁場増大の分布の変化として反映される。したがって、本発明は、例えば製造過程において、移動する材料についての測定を行うことも可能にする。
【００５９】
線材引抜（wire drawing）や条材成形（strand forming）を行う工場に測定プローブ（measurement probes）を設けて、成形中、材料の全長に亘って当該材料を分析して偏差の有無を確認し、実際の強度及び他の機械的特性に関する情報を得ることができる。
【００６０】
繰り返して測定を行うことにより、体積の異なる材料要素を分析するとともに、硬化処理の冷却中などにおける時間変化も調査することができる。
【００６１】
したがって、材料における、キュリー温度未満への温度降下、及び、一連の結晶化効果を観察することができる。
【００６２】
測定プローブは、鋼板の熱間成形（hot forming）及び硬化のための成形ツールに直接挿入することができ、結晶化のプロセスや硬化をその場で観察することができる。
【００６３】
材料の結晶粒構造を分析することに加えて、亀裂やブローホールなどのマクロ欠陥が磁場解析の領域に存在する場合、これらの欠陥を検出することが可能である。
【００６４】
本発明においては、高速測定により、部品の表面又は部品の層の完全な走査を行うことができる。特に、境界層硬化鋼（surface-hardened steels）の場合、硬化深さの範囲における分析は非常に有用である。これらの材料領域は、硬化処理、及び、その後の部品の使用により、特に応力を受けるからである。
【００６５】
量産された部品に関しては、それぞれの場合について磁場変化マップを作成することができる。このマップは、関連する材料層の走査中に取得することができる。次に、添加成分の各々の挙動をこのマップと比較して、偏差を即座に記録することができる。
【００６６】
本発明による方法は、例えば、ベアリングや歯車の製造時に発生する、研磨面における新たな硬度ゾーン（hardness zones）の検出に適している。
【００６７】
〔実施例〕
図１は、正弦変調（sinusoidally modulated）された外部磁場を強磁性材料サンプルに印加することにより励磁した後の、磁場Ｈの時間的挙動を示す。同図には、結果として生じる磁場変化のＡＣ成分が示されている（約１０００Ｈｚの上限周波数、５０ＭＨｚの走査速度、６ＭＨｚへのダウンサンプリングによるハイパス）。正弦周期は５０Ｈｚで特定可能である。また、ヒステリシス特性を完全に通ることが示されている。従来の方法は、この評価方法に制限されている。
【００６８】
図２は、マイクロ磁気効果を識別できる周波数範囲において高周波分解能を用いた場合における、本発明による時間−周波数特性を示す。各々が励磁パルスに割り当て可能な２つの主放射磁場に加えて、多くの典型的な二次放射が示されている。この周波数−時間図は、マイクロ磁気プロセスについての結論を引き出すことが可能なフィンガープリント（fingerprint）を形成している。
【００６９】
図３は、周波数、時間、及び、振幅の挙動を用いて図２の主放射を示す図である。
【００７０】
図４Ａは、時間軸上に表した主放射を示す。図４Ｂ〜４Ｄは、代替の信号形態（signal forms）を示す。このように、任意の、例えば磁気を利用しない励起の場合であっても、信号形状から材料特性に関する結論を引き出すことができる。信号形状が、立ち下がりと比較してより急峻に立ち上がるか（図４Ｂ）、立ち下がりと比較してより緩やかに立ち上がるか（図４Ｃ）、又は、二重（図４Ｄ、４Ｅ）若しくは複数回の振れを有する傾向があるか否かの情報は、材料、ツール、又は、処理の特徴を判断するのに有用である。特に、信号形状を、図４のように示した場合、図２の断面で示した場合、図２及び図３に示すように多次元にて評価した場合の何れであっても、材料の硬度、内部応力、微細構造、合金成分などに関する情報を、当該信号形状から得ることができる。
【００７１】
図５は、主放射を周波数軸上に示す。
【００７２】
励起の周波数は、評価の目的によって変化させたり異ならせたりすると都合がよい。高周波数では、材料への透過深度（penetration depth）が、低周波数と比較して低い。この点に関し、材料の深度の関数として材料特性を検出するために、励起中、所与の周波数範囲を走査すると好都合な場合がある。
【００７３】
例えば、図６に示す例示的な実施形態においては、磁気センサ１を用いて、トラクタの車輪用タイヤなどの回転ホイール２の表面、又は、プレートなどのフラット材料３の表面を走査して、材料特性プロファイル、具体的には、表面の硬度プロファイル又は強度プロファイルを作成することができる。この場合、材料特性を、表面からの距離の関数として検出できるため、有利である。
【００７４】
本発明による方法は、溶接シーム部（weld seams）の評価にも有用である。したがって、溶接シーム部の走査により、特に、溶接シーム部の品質や強度などに関する深度別の結論を引き出すことができ、亀裂などの欠陥も検出することができる。
【００７５】
本発明による方法、装置、及び使用は、プロセスモニタリングにおいて特に有用であろう。
【００７６】
例えば、線材引抜において、線材引抜装置から矢印５に沿って引き抜かれるワイヤ４を磁気センサ６又は複数の磁気センサ６’に沿って動かしてもよく、その際、これらの磁気センサによって材料領域の磁場を検出してもよい。励起は、装置７によって、例えば、磁化８の形態で適切に行われる。引抜方向５の下流に装置７’を設けて消磁を行ってもよい。
【００７７】
ワイヤ４の代わりに、例えば、シート４などのフラット材料が磁気センサ６のそばを通過するようにしてもよい。
【００７８】
図８に示すように、ネジなどのバルク材料９を、重力によって矢印１０に沿って装置７のそばを通って落下させて、磁気センサ６によって検出するようにしてもよい。
【００７９】
装置７、７’．．．及び磁気センサ６、６’．．．は、一般に、任意の材料経路に沿って配置することができる。
【００８０】
プロセスモニタリングのこれらの変形例は、固定磁気センサが配置された状態で、連続的に材料を移動させることにより、実質的に完全な検査を可能にするという点で共通している。硬度、材料の密度のばらつき、表面のしわ、線径などが検出可能である。
【００８１】
上述した例において、好ましくは磁気的及び／又は電気的に行われる励起は、他の方法で実施することもできる。
【００８２】
したがって、ワークの機械的作用、特に、塑性変形及び／又は弾性変形、或いは機械加工などにより、強磁性若しくは常磁性の材料、又は、金属製材料などにおいて、検出される磁場に変化が生じる。一例として、図９には、線材引抜装置１１が示されており、さらに、塑性及び／又は弾性の変形１２並びに磁気センサ６が示されている。変形１２の結果として生成される磁場を、本発明にしたがって記録及び評価することによって、変形の質が判定される。また、厚みのばらつき、表面うねり、又は、欠陥、さらに、断線なども特定することができる。
【００８３】
本発明の全ての実施形態は、強磁性材料に用いることが好ましいが、常磁性材料や非磁性材料に用いることもできる。例えば、図７に示すプレート４がプラスチックで作られている場合、装置７、及び、センサ６を用いて、プレート４による減衰挙動（damping behaviour）に基づいて、当該プレートについて、厚み、及び、穴、介在物（material inclusions）、密度のばらつき、亀裂などの欠陥、及び、表面のしわなどに関する結論を引き出すことができる。本発明は、現代の複合材プラスチック又は粒子混合プラスチックにも用いることができる。この場合、例えば、粒子密度、粒子分布の均一性、複合材の品質を監視することができ、接続不良などの欠陥、フラットな複合材料の場合の剥離、介在物などを特定することができる。
【００８４】
また、他の用途としては、硬化中、特に、プレス硬化中におけるプロセスモニタリングがある。この場合、材料の成形操作及び／又は加熱操作を励起のために利用することができる。磁場は、冷却中又は成形中及び成形後に変化する。磁場を検出することにより、結晶化プロセスを観察及び評価することができる。また、結晶化の程度、及び、微細構造についての結論を引き出すことが可能であり、或いは、硬化処理が完了してモールドから材料を取り出すタイミングを検知することが可能である。さらに、上述した情報は、欠陥情報（冷却中の亀裂の形成、また、微小な亀裂、断裂などにも関する）として利用することができ、温度、成形圧力、加熱速度、冷却速度、時間関数としての温度プロファイル、成形速度、又は、プロファイルなどの処理パラメータが変化する間、材料パラメータを記録することにより、処理の最適化を行うことができる。
【００８５】
評価技術という点で、本発明においては、特徴ベクトルを用いることが好ましい。この場合、特徴ベクトルは、周波数分布、単一若しくは複数のピーク、ピークの勾配、磁場などのｎ組（n-tuple）の個々の値である。このような特徴ベクトルは、既知の特性に関するモデルとして記録しておき、材料及び／又は処理の特性を特定するために評価中に検出される特徴ベクトルと比較してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018536155.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2018536155.tif 000013
2018536155.tif 000014
2018536155.tif 000015
2018536155.tif 000016
2018536155.tif 000017