走査型レーザー誘起超音波非破壊検査システム（ＳＬＡＮＤＩ）の開発とその応用

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23560092
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 小山 敦弘 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40324800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 才本 明秀 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00253633) ; 高瀬 徹 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50171442) ; 本村 文孝 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40274625) ; 奥村 哲也 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10380817)
• Keywords: SLANDI / 非破壊検査 / レーザー / 超音波

Research Abstract

機械構造物の信頼性を確保し，安全で安心な社会を創造するための新しい非破壊検査システムである走査型レーザー誘起超音波非破壊検査システム（SLANDI）の開発を行うことが本研究の目的である．本課題で開発中の非破壊検査システムはレーザー光源を利用したもので，従来の非破壊検査システムに比べて，高分解能で，かつ高い適応可能性を有するものであり，レーザーの利用分野の拡大が期待できる．また，より高分解能を有する非破壊検査システムを用いることで，安全な社会の構築にも貢献できるものと考えられる．さらに，実構造物の疲労損傷メカニズムの解明への利用も可能であるため，学術的効果も高いものである．本課題で開発を行っているSLANDIは，光音響効果を利用した非破壊内部観察装置であるため，レーザー誘起超音波信号の発生および検
出が必要不可欠であり，昨年度に構築したシステムに2次元走査機能を追加し，検出した超音波信号の2次元画像化を可能とし，超音波信号検出器の検出能を上げるために検出用センサと試料ホルダの設計をやり直し，試料ホルダおよびセンサの一体型試料ホルダを製作し，信号検出能の向上を行った．その結果，本システムにおいて材料表面に存在する数十μメートルオーダーの微小欠陥の検出が可能であることがわかった．現時点では，欠陥検出は可能となっているものの，高精度な内部観察2次元画像の取得にまでは至っていないため，今後改良を重ね，き裂先端場の転位挙動の観察など実構造部材の疲労損傷メカニズムの解明のための観察手法へと拡張していく予定である．