2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of super-resolution elastic wave camera using evanescent modes of guided wave
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17H02052
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
林 高弘 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30324479)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 非破壊検査 / レーザ超音波 / 拡散場 / チャープ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザ光の照射により固体材料に弾性波を発生させ，その発生源であるレーザ照射位置をガルバノミラーで走査して，多点での弾性波の発生源に対する応答信号を得る計測手法をレーザ弾性波源走査法と呼んでいる．本研究では，このレーザ弾性波源走査法を用いた大型構造物と小型材料の欠陥検査に関する研究を並行して遂行した．
大型構造物の検査では，受信デバイスに音響マイクロフォンを用い，Bluetoothによる音響信号の無線伝送を導入して遠隔での無線による信号受信を実現した．これを，レーザ弾性波源走査法に組み込みことで，損傷画像化が可能であることを示した．さらに，太陽光パネルを追加で内蔵することで，実験毎の充電などによるマイクロフォンユニットの回収も不要となる新しい受信デバイスを提案した．
小型材料の欠陥検査では，アルミブロック中に作成した直径10mm程度の模擬剥離の画像化に成功した．この画像化に対し，材料内部を拡散して反射を繰り返す音場を適切に利用すると効果的であることが示された．具体的には，この画像化を実現するためにはアルミブロック全体が共振する最小の周波数以上の帯域を用いることが必要条件であり，より多くの共振モードが含まれるように帯域を広く設定する方が良いということが理論的に示された．このことを検証するため，レーザ光を変調して励振される狭帯域のバースト波や広帯域のチャープ波を用いて模擬剥離の画像化実験を行い，画像化の効果が理論通りに与えられることが証明された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新しい成果も得られており，それらは国内外の学会や論文にて発表されている．
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| Strategy for Future Research Activity |
大型構造物の検査では，太陽光パネルを用いた給電技術によって遠隔計測を容易とする手法を進めていく．
小型材料の検査では，マイクロオーダーの剥離や傷の検出も可能と考えており，さらに小さな傷の検出に研究をシフトしていく．
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