No.34「波動を応用した非破壊検査技術（２）」

はじめに

材料検査や医療などさまざまな分野で用いられている従来の一般的な超音波映像装置では、映像化対象物に接触媒質と称される液体を塗布したり、あるいは、映像化対象物を液体（水）に浸漬したりする必要がありました。しかしながら、液体塗布や液体への浸漬は映像化対象物を劣化させたり、材質を変化させたりするおそれがあるため、液体を介在させずに高感度・高分解能で超音波映像化を行いたいという強いニーズがありました。

ドライ超音波技術

ドライ超音波カメラ

カメラの構造は水を封入したケースに超音波フェイズドアレイ(PA)プローブと機械走査機構を配置したものであり、PAプローブによる超音波ビームのリニア電子走査とその直交方向への機械走査とを組み合わせることにより、物体内部の状態を高分解能でかつ高速に２次元画像化することができます（図1、写真2）。
２次元の映像は2Hz程度の高い速度で更新され、内部の映像化が瞬時に行われますので、検査時間の短縮が可能になります。
図2は鋼板の深さ1mmの所に存在するφ2mmの欠陥を、周波数25MHzのPAプローブを取り付けたドライ超音波カメラで画像検出した例です（視野：25×25mm、視野サイズはPAプローブの仕様によります）。

おわりに

開発した装置は水の浸透により状態変化が起こりやすいFRPやセラミックス、水による機能劣化、腐食、電食が懸念される電子部品や金属部品などの超音波映像化や、水や油をきらう環境下での超音波検査に威力を発揮します。

超音波プローブ２次元走査装置を用いて小型対象物内部を映像化する場合には、組み込み型ドライ超音波装置を利用することが可能です。対象物を薄膜と試料台の間に挟んで真空封入し、薄膜上部に設けた水槽内でプローブを走査させて撮影します。

ご要望に応じてご説明やデモンストレーションを実施します。お気軽にご相談ください。

（ドライ超音波の基礎技術は国立大学法人東北大学殿が開発した技術を用い、独立行政法人科学技術振興機構殿の助成金を得て、実用化を図りました。）