脈理のある超低膨張ガラス評価のためのLFB超音波材料解析システム用標準試料とその音響特性

摘要

周期的な脈理を有するTiO{sub}2-SiO{sub}2超低膨張ガラスに対して直線集束ビーム(LFB)超音波材料解析システムを適用するときの校正用標準試料について詳細に検討した。 2つのグレードの異なるガラスインゴットから、試料表面に対して脈理面が平行および垂直な2種類の試料を用意して各試料の不均一性を225MHzで評価した。前者の平行試料は、脈理に起因する漏洩弾性表面波(LSAW)速度変動を正確に捉えるのに有用であり、後者の垂直試料は脈理面と垂直なLSAWの伝搬により脈理の周期性を控えるのに、そして脈理面と平行なLSAWの伝搬により平均化され安定なLSAW速度の測定に有用であることを明らかにした。 標準試料の選択法としては、垂直試料基板を用意し、縦波速度と脈理面と平行な偏波の横波速度と密度の測定値から理論計算されたLSAW速度を基準とする方法が適切であることがわかった。 ここでは、TiO{sub}2-SiO{sub}2ガラスに対して、基準値3308.18±0.21m/sをもつ標準試料を得た。