動的クラック顕微鏡の開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850025
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岸 輝雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40011085)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾原 佳信 積水化成品工業(株), 中央研究所・セラミックス研究室, 研究員 ; 稲葉 秀弘 (株)富士セラミックス, 生産部・生産二課, 研究員 ; 志波 光晴 東京大学, 先端科学技術研究センター, 協力研究員 ; 榎 学 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (70201960) ; 武田 展雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (10171646)
• Keywords: AE原波形解析装置 / 高感度・低雑音インテグレ-ティッドAE変換子 / 1〜3結合複合圧電体 / 縦波専用広帯域AE変換子 / DSP分散処理 / 高分解能三次元位置標定 / 知識ベ-スソフトウェア

Research Abstract

1.高感度、高精度AEセンサ-の開発
本研究では、位置標定用としてまず圧電素子の高感度化のための共振設計を行い、また、計測系における信号伝送損失を最少にし、かつ低雑音化のための回路解析と回路設計を行うことで高感度・低雑音インテグレ-テッドAE変換子の開発を行った。この成果は、今春、共同開発メ-カ-から市販品として市場に出される。
2.定量的AE変換子の開発
AEの物理量を定量的に検出できるセンサ-として、1ー3結合複合圧電体をベ-スとした縦振動のみを検出するセンサ-の開発を行った。すでに圧電特性の基礎解析が終了し、狭帯域型に於ける高感度化に成功した。今後、広帯域化とAE変換子としての定量評価手法の確立に向けて開発が進められている。
3.高速デ-タ収録装置
AE原波形解析装置は、高速デ-タ収録装置には、8bit、20MHzサンプリングのA/D変換器を入口とし、一次信号処理に高速DSPを各チャンネルごとに有する分散処理設計を用いた。高速信号処理ア-キテクチュアの開発により割れの発生位置はリアルタイムで表示され、ミクロンオ-ダ-の三次元位置標定が可能になった。また、割れの大きさ、速度などの定量解析は、デ-タ収録後、自動的に行うことが可能である。本装置のソフトウェアは、これまでに研究され蓄積されてきた実験方法や解析方法がオペレ-ションの中に組み込まれ、知識ベ-スとしてこの分野の研究に大きな蓄積となり、材料研究者にとって、各種材料の微視破壊の研究の大きな力となることが期待される。この成果は、本年中に、共同開発メ-カ-から市販装置として市場に出される予定である。

Research Products

• [Publications] 志波光晴,稲葉秀弘,岸輝雄: "高感度・低雑音インテグレ-ティッドAE変換子の開発" 非破壊検査. 39. (1990)
• [Publications] 志波光晴,増野茂美,三田典玄,岸輝雄: "動的クラック顕微鏡の開発" 非破壊検査.
• [Publications] 志波光晴,岸輝雄: "動的クラック顕微鏡によるFRPの破壊評価" 非破壊検査.
• [Publications] 増野茂美,岸輝雄: "動的クラック顕微鏡によるチタン合金の破壊評価" 非破壊検査.
• [Publications] 奥野晃康,志波光晴,岸輝雄: "βAl_2O_3の動的クラック顕微鏡による破壊評価" セラミックス.
• [Publications] 志波光晴,尾原佳信,岸輝雄: "1ー3結合複合体による定量的AE変換子の開発" セラミックス.