2023 Fiscal Year Annual Research Report
Nondestructive evaluation of crack in structural material based on interactions of light, sound, and vibration obtained by advanced sensing technique
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21H01420
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
中畑 和之 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20380256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 高弘 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30324479) [Withdrawn]
都築 伸二 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (60236924)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 無線センシング / 振動 / 波動 / 開口合成イメージング / レーザ超音波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（1）振動領域の無線プローブの検証[中畑，都築]
前年度まで，数kHzまでの振動を受信する無線プローブ(加速度センサ)の製作と検証を行ってきた．ただし，同期精度が不十分であったため，時刻同期兼振動信号用に同一M系列を使用し，廉価なADコンバータとしてサウンドボードを使用することで，これを解決した．これらは，電池駆動が可能となり，小型化に寄与するものである．
（2）ミラーによる光学システムの製作[中畑]
前年度の光音響波シミュレーションの結果，スポット径を大きくすることで所望の弾性波（縦波）が発生することが分かったため，回折光学素子(DOE)を適用は不要であることが判明した．しかし，想定以上のレーザー光出力を要し，光学システムにおけるファイバー部が焦げて長時間の使用に耐久できない恐れがある．そのため，当初の仕様を見直し検証実験をした上で，ファイバーではなくミラーによる光学システムを構築し，性能評価を実施した．途中，ミラー自身が焼けてしまうアクシデントがあったが，レーザーの出力を制御し，意図した位置に0.05mmピッチでレーザ送信できるようになった．このシステムを利用して，固体中のきずの開口合成映像化手法を開発した．
（3）超音波領域の無線プローブへの応用[中畑]
上記(1)にて，振動領域の無線受信を行ったが，これを超音波領域(MHz以上)に拡張した．繰り返し周波数が大きいこと，サンプリング時間が短いことから(1)の基盤は採用せず，新たに赤外線通信を利用した無線センシングシステムを開発した．さらに，レーザー照射によって発生した超音波をこの無線プローブで受信することを確認した．
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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