2006 Fiscal Year Annual Research Report
位相共役波のセカンドハーモニクスの研究とその非破壊検査への応用
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16760083
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| Research Institution | Kobayasi Institute of Physical Research |
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Principal Investigator |
山本 健 (財)小林理学研究所, 圧電応用研究室, 研究員 (10370173)
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| Keywords | 誘電体物性 / セラミックス / 可視化 / 非破壊検査 / 制御工学 |
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| Research Abstract |
前年度までに作成した位相共役走査型映像系において,基本波(10MHz)による既存の手法とそのハーモニック(20MHz)による画像化実験を行い比較検討することが目標となる.位相共役波の基本波の発生効率が,100%を大きく超えるように,電気系の改良及び高周波電力増幅器と位相共役波発生素子であるPZTセラミックスの電気インピーダンスの整合を行った.水を介して実験を行うために,セラミックスの表面にPETフィルムと石英薄板で構成した反射防止層を施すことによって,振幅で2倍程度の位相共役波の発生効率の向上に成功した.位相共役波の基本波とセカンドハーモニックの検出には,PVDFメンブランハイドロフォンを用いた.焦点距離が30mmの収束型振動子の焦点付近をハイドロフォンで2次元的に走査することによって,基本波(10MHz)とセカンドハーモニック(20MHz)の振幅分布を測定した.入射波の基本波に対して非常に小さなセカンドハーモニックを検出した.その分布は,基本波よりも方位分解能に優れていることが確認できた.次に位相共役波(10MHz)と位相共役波のハーモニック(20MHz)の振幅分布を同様に2次元的に走査して計測した.入射波とほぼ同様な位相共役波の分布を得られた.PZTセラミックスの開口の制限のために,多少細いビームであった.位相共役波のハーモニックに関しても同様に分布を計測した.ハーモニックの感度が十分得られていないために,振幅分布の評価には至らなかったが,位相共役波のハーモニックの検出には成功した.検出系の改良によってSIN比の向上が見られれば,又は,位相共役波の発生効率の向上が成功すれば,位相共役波のハーモニックによる画像化実験が可能なレベルまで到達できた.位相共役波のハーモニックによる非破壊検査を行うための感度は得ることができなかったが,ハーモニックの発生実験には成功し,今後の画像化実験及び基本波との比較実験を行うための十分な知見を得たのは大きな成果である.
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