Non-destructive inspection of large structures based on laser-induced plasma shock wave excitation technique and polarization interferometer

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航空機など大型構造物の欠陥や損傷の検出は，検査員の目視による方法が一般的である．広域の非破壊検査を短時間で実現するために，応募者は，レーザー誘起プラズマ（Laser-Induced Plasma: LIP）加振により生成されたLamb波（弾性波）を用いる方法を実現した．本手法により，非接触非破壊で人工的に設けた亀裂を検出できた．接触式デバイスでは100点計測（検査領域は1辺が100 mmの正方形）に6時間を要していたものを，本手法では2601点計測で40分に短縮することに成功したが，さらなる短縮化が必要である．本研究では，LIP加振と偏光干渉計を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築する．そして，本システムによりLamb波を面計測（従来は点計測）することで，広域非破壊検査の時間をさらに短縮する．令和3年度は，偏光干渉計を導入し，調和加振における振動応答を計測した．対象物を従来の接触式加振器により振動させ，その応答を本システムと従来のレーザードップラー振動計により計測し，得られた両者の振動応答を比較評価したところ，固有振動数，固有振動モードは非常によく一致することを確認した．令和4年度は，LIP加振と偏光干渉計を組み合わせたLIP偏光干渉計を構築し，本システムによるLamb波計測を実現した．ミラーを供試体として，これにLIP衝撃波を用いてLamb波を生成した．そして，従来のレーザードップラー振動計による点計測により，供試体に非接触でLamb波を生成できていることを明らかにした．また，LIP偏光干渉計でLIP衝撃波により生成されたLamb波を面計測で可視化し，レーザードップラー振動計および本システムにより得られたLamb波の位相速度を比較評価した．