2020 Fiscal Year Annual Research Report
Nondestructive diagnosis of buildings by frequency shifted terahertz waves
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18H03827
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
水津 光司 千葉工業大学, 工学部, 教授 (20342800)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長 敬三 千葉工業大学, 工学部, 教授 (00633356)
内海 秀幸 千葉工業大学, 創造工学部, 教授 (10316804)
中林 寛暁 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (20296320)
枚田 明彦 千葉工業大学, 工学部, 教授 (40500674)
陶 良 千葉工業大学, 工学部, 教授 (60327161)
佐藤 宣夫 千葉工業大学, 工学部, 教授 (70397602)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | テラヘルツ波 / 周波数シフト帰還型レーザー / 非破壊検査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
THz波干渉計を必要としない光学系を構築した。サンプル表面および内部欠陥からの微弱な反射波を増幅後に干渉させることで、反射率0.02%のサンプルからのビート信号観測が可能であることを実証した。また、周波数カウンタの導入により計測時間が400倍に向上した。(水津)。コンクリートによる反射テラヘルツ波の強い偏光依存性に着目することで、応力付加情報を抽出できる可能性を見出した（水津、内海）。
誘電体の裏を映像化する場合でのレイトレース法の有効性を実験的に確認でき、複数の相関次数を用いた映像結果の合成によって探査対象によらない相関次数のロバスト化を図った。不要波成分を推定するための複素スペクトルモデルの有効性を確認でき、基準信号の位相成分を取り入れることで距離測定のSN比向上の可能性を見出した（陶）。測定信号を，仮想的に生成したアレー信号に変換して空間平均を行う手法をTHz-TDS測定結果に適用し、ターゲット分離性能を改善できることを確認した。圧縮センシングのFISTAにより、位置と反射電力を同時推定できることを確認した（長、中林）。アジマス方向に加えレンジ方向にTHz-POLSARを適用し、レンジ方向における位置検出、偏波解析の校正法について検討した（中林）。
紙で覆われたコンクリート表面のサブミリ幅の亀裂の検知に向けて、プローブ信号に 60-90 GHz のスペクトル信号を使用し、紙の厚さに依存する定在波が発生する周波数で計測することにより、ひび画像のコントラストを 10dB以上向上することができた（枚田、水津）。
カンチレバー・プローブの走査領域下にTHz波を直接照射できるようなアライメントを可能とする光てこヘッドを設計・作製し、誘電体表面観測を実施した。ケルビンプローブ法による電位計測のための電圧フィードバック回路を再設計し，低ノイズ化を図ることができた（内海、佐藤）。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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