2001 Fiscal Year Annual Research Report
ミリ波イメージングコンパクトシステムの開発とはく離・き裂の非接触高分解能定量評価
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13555023
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
坂 真澄 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20158918)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 弘 日立建機(株), 技術開発センタ, 主任研究員
巨 陽 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60312609)
祖山 均 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90211995)
赤松 里志 電子磁気工業(株), 開発課, 技師(研究職)
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| Keywords | ミリ波 / イメージング / コンパクトシステム / 集束センサ / 非破壊 / 分解能 / 感度 / リフトオフ距離 |
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| Research Abstract |
本研究は高分解能化と画像化による,現場対応を視野に入れた欠陥の高速定量評価を狙い,ミリ波(マイクロ波の中の高周波数30〜300GHzのもの)による接触媒質不要型・非接触・非破壊計測技術の展開とイメージングコンパクトシステムの確立を目指したものである。本年度は以下の実績を得た。
1.イメージングコンパクトシステムの構築
従来,マイクロ波等の研究に実験室で使用されている大型でかつ高価なネットワークアナライザシステムに代わり,現場への活用に適したイメージングコンパクトシステムの具体的構成を詳細に設計し,ミリ波出力信号の強度,周波数等を最適化した。設計結果に基づき,ミリ波コンポーネンツ,ミリ波オシレータ,高速スキャニング用小型XYおよびZ軸ステージ,イメージ表示用パーソナルコンピュータを使って試験型システムを試作した。さらに試作したシステムにおけるミリ波の発生,送信,受信,計測等部分の測定・調整を,現有のネットワークアナライザを使用して実施し,システムの最適化を図り,コンパクトシステムの所期の機能を達成した。
2.反射型ミリ波集束センサの開発
楕円体面からなる反射ミラーを利用したミリ波集束センサを開発した。従来の誘電体レンズ型センサと異なり,ミリ波が空気中のみを伝播するため,レンズより生じる余分な減衰や反射が発生しない,感度が高いという特徴がある。開発したセンサについて,現有のネットワークアナライザを使用して,センサの分解能と感度等を測定し,これによりセンサの設計を最適化した。これにより高い空間分解能で,かつ十分なリフトオフ距離を有する実用型集束センサを実現した。
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[Publications] Y.Ju(M.Saka, H.Abe): "NDI of Delamination in IC Packages Using Millimeter-Waves"IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. Vol. 50. 1019-1023 (2001)
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[Publications] Y.Ju: "NDE of the Shape of a Thin 3D Slit on the Metal Surface by Millimeter Waves"International Journal of Infrared and Millimeter Waves. Vol. 22. 1853-1861 (2001)
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[Publications] Y.Ju(M.Saka, D.Luo, H.Abe): "NDE of Closed Fatigue Crack on the Metal Surface by Microwaves"Proc. the 10th Asia-Pacific Conference on Non-Destructive Testing(CD-ROM). Paper 996. 1-7 (2001)
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[Publications] M.Saka(Y.Ju): "Sensitive Microwave Nondestructive Evaluation of Materials"Proc. 4th International Conference on Mechanical Engineering. Vol. 1. 31-38 (2001)
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[Publications] 内村 泰博(巨 陽, 坂 真澄): "二周波数法を用いた三次元疲労き裂の定量評価"日本非破壊検査協会平成13年度秋季大会講演概要集. 19-20 (2001)
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[Publications] 広沢 容(巨 陽, 坂 真澄): "マイクロ波コンパクト装置による材料非破壊評価"日本非破壊検査協会平成13年度秋季大会講演概要集. 21-22 (2001)
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[Publications] Y.Ju(M.Saka, H.Abe): "Microwave Imaging of Delaminations in IC Packages"Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Vol.21(掲載予定). (2002)
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[Publications] M.Saka(Y.Ju, Y.Uchimura, H.Abe): "NDE of Small 3-D Surface Fatigue Cracks in Metals by Microwaves"Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. Vol.21(掲載予定). (2002)
