/日本工業出版(株)/

■特集:超音波等を適用したプラントの保守検査
○丸棒鋼用フェーズドアレイ自動超音波探傷システム
/三菱電機(株)/木村友則/菱電湘南エレクトロニクス(株)/田中洋次・市川宏
アレイ探触子を丸棒鋼の周囲に配置し、超音波ビームを電子的に走査するフェーズドアレイ方式の自動超音波探傷システムを開発した。表面エコーの尾引き、および気泡によるエコーを低減させ、オンラインで高い
SN比を実現した開発内容について述べる。

○三次元超音波フェーズドアレイ法による点集束超音波での三次元画像化
/(株)日立製作所/河野尚幸・北澤聡・馬場淳史
/日立GEニュークリア・エナジー(株)/井坂克己
三次元超音波フェーズドアレイ法を応力腐食割れに適用し三次元画像化を試みた。三次元フェーズドアレイ法は、二次元配列アレイセンサを構成する圧電素子からの送受信のタイミングを制御することで点集束ビー
ムを電子的に三次元走査することを可能とする検査方法であり、複雑な対象部への適用が期待されている。本稿では三次元超音波フェーズドアレイ法及び点集束超音波の特徴と、き裂表面に凹凸を持つ応力腐食割れへの三次元のフェーズドアレイ法の適用結果について紹
介する。

○超音波アレイ探触子を用いたコンクリート部材内部の空隙
および剥離欠陥の再構成の試み/愛媛大学/中畑和之
コンクリートは非均質かつ高減衰材料であり、これが非破壊検査におけるきずの評価精度を低下させている
大きな原因である。本研究では、アレイ探触子を用いた全波形サンプリング処理(FSAP)方式によるきずの映像化手法を示す。本手法は、高電圧励振・バースト波送受信を適用でき、集束ビームを多方向からきずに照射するため、S/N比の高い映像化結果が得られる。

○アレイプローブのクロストークと画像劣化
/超音波技術研究所/小島正
フェーズドアレイ超音波探傷に使用されるアレイプローブに生ずる素子間のクロストーク現象を理論的にや
さしく解説し、クロストークが引き起こす画像劣化の見分け方を実際のBスコープ上の探傷画像を通して解説した。

○片面対向型非接触・空中伝搬超音波検査法の開発と最近の応用
/ジャパンプローブ(株)/高橋雅和・高橋修・小倉幸夫
従来、非接触・空中伝搬超音波検査法(Non Contact Air Coupled Ultrasonic Testing :NAUT)では試験
体の両面から透過法で検査を行っているのが一般的である。今回、試験体の片面から検査可能な片面対向型
NAUT用スキャナを開発した。以下、開発した片面対向型NAUTの概要及びその応用例を述べる。

○レーザ超音波を用いた非接触サーモメトリの測定精度
/長岡技術科学大学/小杉祥・小野裕洋・井原郁夫・松谷巌
各種プラントの保守検査において、構造物や材料の内部または表面の温度を定量的に知りたいというニーズは少なくない。本稿ではそのようなニーズを踏まえて、レーザ超音波法を用いた加熱材料の非接触温度モニタリングに関して主に測定精度について概説する。

○超音波ビームをイメージするソフトウエア/NDI JAPAN.com/谷村康行
材料中を伝搬する超音波ビームについて知っておくことは探傷技術者にとって重要である。目には見えない
超音波ビームを、要素を自由に変更してパソコン上に描画できる学習用ソフトウエアを作成したので、その概要を紹介する。

○表面波による金属材料及び接着継手のき裂進展評価
/山梨大学/水口義久
Vノッチのある金属材料(SS400、A52S、Ti-6Al-4V)及び鋼製の重ね合わせ接着継手について、表面波によりき裂進展挙動を評価した結果、破断のかなり前にき裂が発生し破損が始まった。従って、設計や施工時にはこのき裂発生現象を十分勘案する必要がある。

○材料組織評価プロ-ブの基礎的検討/福岡工業大学/村山理一
材料溶融状態の材質特性評価を目標として、電磁超音波センサを利用した縦波と横波を同時に効率的に送受信できる超音波プローブを検討した。その結果、超音波モード変換を利用することが有効であることが判った。

○超音波による厚鋼板-コンクリート複合構造物の非破壊検査技術の検討
/(株)IHI/永井祐気・柳原有紗・畠中宏明
鋼板-コンクリート複合構造では、コンクリートの充填状況の確認が重要となる。本稿では、厚鋼板-コンクリート界面における健全部と空隙部で低周波数超音波の反射強度が異なることに着目し、多重反射エコーを用いた空隙検出技術について述べる。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○超音波アシスト水熱合成法による圧電材料の合成
/東京大学/森田剛・五十部学・太田賀奈子・工藤遼
新たに強力超音波照射用の水熱合成反応容器を製作し、これを用いてPZT圧電多結晶膜や非鉛圧電KNbO3薄膜の成膜や、非鉛圧電粉末合成による(K, Na)NbO3セラミック製作の有効性を検証した。

○高温使用可能な新規非鉛圧電材料
/東京工業大学大学院/安井伸太郎・黒澤実・舟窪浩/上智大学/内田寛
圧電特性とキュリー温度は経験的にトレードオフの関係があることが知られているために、高温下で高性能な圧電性を示す圧電材料は基本的には知られていない。従来の材料とは異なる、高いキュリー温度および圧電性を示す材料について紹介する。

〔強力超音波の応用〕
○外部からの超音波照射によるガラス板上薄層中での二次元微粒子操作
/(独)産業技術総合研究所/辻内亨
超音波を用いた薄層内樹脂中粒子の二次元凝集パターン形成を行うとともに、紫外線照射によるパターンの固定化方法を紹介する。

〔超音波デバイス〕
○マイクロ流路を用いたエマルション生成用超音波振動デバイスの検討
/岡山大学大学院/神田岳文
数百nm の直径を持つ油滴を含むエマルションを生成するために、流路幅1mm以下の金属製マイクロ流路に2 MHz以上の超音波振動を照射するデバイスを開発している。流路断面形状などのデバイス設計を検討した結
果について紹介する。

〔超音波洗浄〕
○洗浄の基本メカニズムと機械的作用の役割/横浜国立大学大学院/大矢勝
効率的な洗浄を考えるには、洗浄のメカニズムや汚れの種類とその性質、洗浄剤や洗浄機器の効率的な利用方法を整理することが重要である。本稿ではまず、洗浄の基本メカニズムとして分離型、溶解型、分解型の3種の除去パターンについて触れ、汚れの種類や洗浄剤、洗浄機器等を整理した後、汚れの種類別に化学的作用と機械的作用とのバランスを考え、洗浄における機械的作用の役割について説明する。

〔非破壊検査〕
○レーザを用いたコンクリート欠陥検出の進展
/(公財)レーザー技術総合研究所/島田義則
レーザを用いたコンクリート欠陥検査法は遠隔かつ非接触で対象物の検査が行える利点がある。レーザをニ次元に走査して、振動スペクトル等によりコンクリート欠陥の健全度判定を行った。打音検査判定結果とレーザ検査判定結果には、正の相関があった。

〔医用超音波〕
○微小気泡の凝集体形成における超音波照射条件と気泡特性の影響
/東京農工大学/江田廉・重原伸彦・桝田晃司
超音波照射下における微小気泡の凝集現象が知られている。本稿では、共振周波数の異なる2種類の微小気泡を使用し、両者の凝集現象における超音波照射条件を検討した。結果、凝集体の形成サイズと形成時間が照射音波の周波数に依存することを確認した。

○超音波振動を用いて作る中空マイクロカプセル
/山形大学/幕田寿典
中空超音波ホーンから瞬間的にマイクロバブルを発生させる技術を活用して、従来困難とされていた瞬間接着剤(シアノアクリレート)の蒸気をマイクロバブル化することが可能となり、そのマイクロバブルを水中に供給するだけで10μm以下の中空マイクロカプセルを作成することに成功した。

○光超音波イメージング・システム
/(株)アドバンテスト/川口康・伊田泰一郎・保坂智也・岩崎秀明
光音響効果を利用した測定手法である光超音波イメージングは、光吸収により生じた音響波を捉えて対象物の内部構造を画像化する。我々はこの手法を生体計測に応用することを目標としてリアルタイム計測システムを試作したので、その実験結果について紹介する。

○消化器疾患診療における三次元超音波の現状
/横浜市立大学附属市民総合医療センター/沼田和司・三輪治生
三次元超音波プローブは自動スキャンにて数秒でvolume data 取得可能。Sonazoidの高音圧造影モードは、
鮮明に腫瘍血管と濃染を観察可能。これをCT や血管造影様に再構築し、肝腫瘍診断と肝癌治療支援、膵臓・胆嚢病変診断に有用。