光音響・熱効果を用いたドライ/ウェット表面欠陥非破壊評価装置の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650059
• Research Institution: Tohoku Gakuin University
• Principal Investigator: 星宮 務 東北学院大学, 工学部, 教授 (40118336)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川瀬 晃道 東北学院大学, 工学部, 講師 (00296013) ; 樋渡 洋一郎 東北学院大学, 工学部, 助教授 (30048813) ; 遠藤 春男 東北学院大学, 工学部, 助教授 (20137582)
• Keywords: 光音響 / 光熱効果 / 非破壊検査 / 表面欠陥 / 電気化学 / 孔食

Research Abstract

本年度の研究はまず、光熱電気化学効果を用いた非破壊検査法に関して大きな進歩を遂げた。これは電解質溶液に代表されるウエットな環境中での非破壊検査に関するもので、変調したレーザー・ビームによって導体試料表面を加熱し、電気化学反応を加速する事により流れる電流の微少な変化を生じさせ、それを検出する新しい計測法である。この手去は本研究者によって提案されたもので、導体試料表面の欠陥、特に孔食の検出に威力を発揮する。この件に関しては従来実験の再現性の悪さがあって難儀をしていたが、参照電極の導入によって条件の改善がはかられた。また人工孔食作製条件に工夫をこらす事によって得られる画像の空間分解能が向上した。
次に、上記試料を液からら引き上げて乾燥後光音響セル内に封入し、光音響法によって非破壊検査を行い、2つの方法の比較検討を行った。変調周波数依存性は類似であったが、さらに詳細な検討を要すると思われた。
さらに、塩酸などの腐食液による入工孔食の作製過程の観則も行った。その結果、光音響法による測定では振幅像および位相像の両方で良い結果が得られ、特に位相像のデーターと光学顕微鏡を用いた観察との比較から上記手法での精度は0.1%と極めて良いものであることが示された。
光音響顕微鏡制御のソフトウエアのLab Viewへの移植は進行し、従来GP-IBバス経由でしか制御できなかったものが、DAQ(データ収録)ボート軸、またRS-232C経由でも可能となってきた。

Research Products

• [Publications] Y.Hiwatashi: "Observation of Several Types of Pitting Corosions by Phdoacoustic Microscopy." Jpn.J.Appl.Phys.vol37.3136-3139 (1998)
• [Publications] T.Hoshimiya: "Nondestructire evaluation of surface degects under dry/wet environment by the use of photoacoustic and photothermal electrochemical imaging" NDT&E International.(in press). (1999)