レーザー超音波リモートセンシング技術の産業応用レーザー超音波モバイルシステムの開発

摘要

レーザー超音波法では一般に振動の励起に高出力のパルスレーザーを、振動の検出には狭帯域の連続発振レーザーを用いる。 振動励起の原理には試料表面に瞬間的に局所的な温度変化を与えて急激な熱膨張により振動を励起する方法と試料表面がプラズマ化する程度に高い光強度に集光しアブレーションを起こし、その反動により振動を励起する方法がある。一方、振動の検出には試料表面に現れる振動を光の周波数変調に変換し干渉計により検出する。干渉信号の検出方法はファブリペロー型とマイケルソン型に大別できる。 ファブリペロー型は供試体の表面状態に比較的左右されずに干渉信号を得ることができるが、対象とする周波数に対してシステムをチューニングする必要があり汎用型に向かない。一方、マイケルソン型は試料の表面状態に影響を受けるものの広い周波数範囲に対して対応できる特性を持つ。当研究所では振動検出にマイケルソン型干渉計を用い、さらに散乱面からの波面の乱れた信号光に対しても干渉信号が得られるようダイナミックホログラムを用いて試験体表面から戻ってくる反射光の波面乱れを補正する機能を付加した干渉計を開発した。 この技術を用いてコンクリート内部欠陥探傷の研究を行っている。 本稿ではコンクリート内部欠陥探傷技術を中心に産業応用可能な事例などを紹介する。