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

1990 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 (90098111)
• 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 / 縞走査法 / 変位量分布

Research Abstract

BSO単結晶をホログラフィ-干渉計測に応用し、ホログラム記録、再生像記録、干渉縞解析の一連のプロセスをすべて電気的に行うことが可能となり、非破壊検査への応用の可能性を検討した。まず、BSO単結晶がホログラフィ-干渉計測に有効に利用できるためには、回折効率を高くする必要があり、そのため、BSO単結晶のホログラム記録特性を実験的に検討した。これによって、ホログラフィ干渉計測で精度の良否を左右する干渉縞のコントラストを向上させる要因を明確にした。次に、実験で得られる最大回折効率を変動させる要因として、BSO結晶自身の材料パラメ-タをとりあげ、光学的、電気的にそれらを測定しトラップ密度と吸収係数のばらつきが、回折効率に影響していることがわかった。BSO単結晶を使用して、ホログラフィ干渉法による粗面物体の微小変形計測を行い、実時間縞走査法による干渉縞画像処理により数nmの精度で変位量が測定できることがわかった。さらに、非破壊検査の1方法として、この方法を傷のある板材に適用し、傷に対応した干渉縞の変化、および変位量が観測された。この手法を実用的に非破壊検査に適用するには、欠陥部を変位量の大小で区別することから、その差が明確にでるような外力の与え方を検討する必要がある。また、干渉縞のコントラストをさらに向上せさること、記録時、再生時の参照光ー物体光強度比のコントロ-ルを容易にできるよう改善すること、等の検討すべき余地がある。
最後に、この方法は、透明体中の変化を光路長変化としてとらえられるので、透明体に温度などの外乱を与え、その中の欠陥の検出にも適用することを考えた。その前段階として、自然対流を含む水の温度変化分布の測定を行い、数値解と良い一致を示し、そうした欠陥検出への応用の可能性も有しているものと考えられる。

Research Products

• [Publications] 久田 重善、中原 住雄、藤田 武良、杉原 清: "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] 久田 重善,杉原 清: "BSO単結晶の光誘起屈折効果に関する材料特性の測定" レ-ザ-科学研究報告書. 3. 4-16 (1991)
• [Publications] 藤田 武良: "最新の画像処理技術と材料力学への応用" 日本機械学会講習会テキスト. 29-38 (1989)
• [Publications] 藤田 武良: "最新 応力・ひずみ測定技術(監修 河田 幸三)ホログラフィ法" 総合技術センタ-出版事業部, (1991)