BSO単結晶を用いたホログラフィ-干渉法による非破壊検査に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550079
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 藤田 武良 関西大学, 工学部, 教授 (90067629)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久田 重善 関西大学, 工学部, 助手
• Keywords: 珪酸ビスマス / BSO / 光誘起屈折効果 / ホログラフィ干渉法 / 非破壊検査 / 干渉縞 / 画像解析

Research Abstract

珪酸ビスマス(BSO)結晶は光情報処理の空間変調素子やホログラフィ-記録材料として利用可能な新しい光機能素子材料である。この結晶は、光導電効果と電気光学効果を合わせ持ち、光の強弱を屈折率の変化として記録し、現像定着なしでホログラムの記録、読みだし、消去が可能である。この素子に検査対象材料の微小変形前後のホログラムを全くのドライプロセスで記録、再生し、生じた干渉パタ-ンをITVカメラにより画像処理装置に入力して、変化量を測定し、また、その干渉縞の異常より、検査対象の良否を判定する。全てが電気的にコントロ-ル、処理可能になるため、自動化が図れる。こうした非破壊検査システムの実現について検討し、複合材料等の非破壊検査への応用を目的としている。
BSO結晶のホログラム記録、再生、消去は、アルゴンイオンレ-ザを使用した。新しいBSO結晶に電極をつけ、高電圧電源を使用してホログラム記録部を製作した。これを用いて、BSO結晶のホログラム記録、再生、消去特性についての検討を行い、BSO結晶の波長、光強度露光良、解像力、印加電圧等に対する回折効率の関係を求めた。回折効率の向上は、印加電圧を大きくすることによって、可能であるが、結晶の組成の問題、高電圧印加についての技術的問題の解決が必要である。また、ホログラフィ-干渉縞のコントラストを決定する要因を検討し、光量比、偏光方向の調整が重要であることがわかった。
また、ホログラフィ-干渉縞による非破壊検査を行うには、対象の変形前後をホログラムに記録後、再生されるホログラフィ-干渉パタ-ンを取り込み、その場で、画像の計算機処理を行わねばならない。そのため、画像メモリと画像解析用の計算機を導入し、小型の画像解析システムを構成した。解析のためのプログラム作成、自動化のためのインタフェ-ス回路の検討を現在、進めている。

Research Products

• [Publications] 久田、中原、藤田、杉原: "ホログラフィ干渉法による変形の画像解析" 技苑. 61. 3-8 (1989)
• [Publications] 久田重善,杉原清: "BSO単結晶のホログラフィ-記録特性について" レ-ザ-科学研究報告書. 2. 4-12 (1990)
• [Publications] 藤田武良: "最新の画像処理技術と材料力学への応用" 日本機械学会, 110 (1989)