ファイバーオプティクスを用いた非破壊検査用ESPIカメラ実用機の開発

开发实用的 ESPI 相机，用于使用光纤进行无损检测

• 批准号: 61850020
• 负责人: 米村 元喜
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 1987
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-61850020/
• 关键词: スペックル干渉法; 電子的スペックル干渉法; 非破壊検査; 位相スキャン法; ファイバーオプティクス

ホログラフィー干渉やスペックル干渉は非接触の変形・歪・振動測定ができ非破壊検査や材料試験の有力な手段であるが、取り扱い操作が面倒であるためあまり普及するに至っていない。そこで光ファイバー、光カップラーや、CCDカメラ等を構成要素とするインテグレイト化され、外部からの振動・ノイズに影響されないRigidな構造の電子的スペックル干渉計カメラと、多種多様のデーター処理用のソフトウェアを備えたシステムを試作した。このシステムはすべて計算機によって制御され結果が自動的にリアルタイムで得られるようにした。試作した装置の基本的性能を検討した。まずイメージセンサーのセルの大きさとスペックルのサイズが結果として生成されるスペックル干渉縞の可視度にいかに影響するかを情報量の観点により理論、実験の両面から検討した。その結果、観察可能なスペックル干渉縞を得るために必要なA/Dコンバータの分解能と空間的解像力およびメモリー容量を求めることができ一般的な設計指針が得られた。次にスペックル干渉縞に特有の粒状性(ノイズ)を消すための方法として位相スキャン法を試みた。これは参照光の位相スキャンを行って複数の位相の異なるスペックル干渉パターン・データをメモリーに記録して、それを計算処理してノイズの少ないスペックル干渉縞を得る方法である。実験を行って鮮明な縞を得ることに成功し、その周波数スペクトラムを計算して数値的にS/N比の改善が確認された。本システムを試作し性能評価を行い、ホログラフィー干渉やスペックル干渉において今まで考えられてきた種々の方法を実用的レベルで一挙に利用できるようにする見通しが得られた。

ホ ロ グ ラ フ ィ ー dry involved や ス ペ ッ ク ル dry involved は non-contact の - shape, slanting, vibration measurement が で き not broken 壊 検 check や material test の powerful tools to な で あ る が, take り Cha い が face down operation で あ る た め あ ま り popularization す る に to っ て い な い. そ こ で light フ ァ イ バ ー, light カ ッ プ ラ ー や, CCD カ メ ラ を components such as と す る イ ン テ グ レ イ ト change さ れ, external か ら の vibration, ノ イ ズ に influence さ れ な い it Rigid な constructing の electronic ス ペ ッ ク ル dry involved meter カ メ ラ と, many many others の デ ー タ ー 処 principle with の ソ フ ト ウ ェ ア を prepared え た シ ス テ ム を attempt し た. こ の シ ス テ ム は す べ て computer に よ っ て suppression さ れ results が automatic に リ ア ル タ イ ム で have ら れ る よ う に し た. Try to make the <s:1> た device た basic performance を検 discuss <s:1> た. ま ず イ メ ー ジ セ ン サ ー の セ ル の big き さ と ス ペ ッ ク ル の サ イ ズ が results と し て generated さ れ る ス ペ ッ ク ル dry involved stripe の visibility に い か に influence す る か を intelligence quantity の 観 point に よ り theory, be 験 の struck surface か ら beg し 検 た. そ の results and examines 観 may な ス ペ ッ ク ル dry involved stripe を have る た め に necessary な A/D コ ン バ ー タ の decomposition can work like と space force お よ び メ モ リ ー capacity を o め る こ と が で き generally な design pointer が ら れ た. Time に ス ペ ッ ク ル dry involved stripe に の unique granular sex (ノ イ ズ) を す elimination た め の way と し て phase ス キ ャ ン method を try み た. こ れ は reference light の phase ス キ ャ ン を line っ て plural の phase の different な る ス ペ ッ ク ル dry involved パ タ ー ン · デ ー タ を メ モ リ ー に record し て, そ れ を computing 処 Richard し て ノ イ ズ の less な い ス ペ ッ ク ル dry involved stripe を method る で あ る. Bright line be 験 を っ て な stripe を must る こ と に successful し, そ の cycle for ス ペ ク ト ラ ム を computing し て the numerical に S/N ratio is の improve が confirm さ れ た. This シ ス テ ム を attempt し performance evaluation 価 を い, ホ ロ グ ラ フ ィ ー dry involved や ス ペ ッ ク ル dry involved に お い て today ま で exam え ら れ て き た kind 々 を の method be used レ ベ ル で a 挙 に using で き る よ う に す る see tong し が must ら れ た.

项目成果

M.Yonemura;S.Hagihara: Proc.Soc.Photo-Optical Instrumentation Engineers. (1987)

M.Yonemura；S.Hagihara：Proc.Soc.Photo-Optical Instrumentation Engineers。

米村元喜,萩原茂: 第47回応用物理学会学術講演会予稿集. 57 (1986)

Motoyoshi Yonemura、Shigeru Hagiwara：日本应用物理学会第 47 届年会论文集 57 (1986)。

米村元喜,萩原茂: 第47回応用物理学会学術講演会予稿集. 74 (1986)

Motoyoshi Yonemura、Shigeru Hagiwara：日本应用物理学会第 47 届年会论文集 74 (1986)。

Motoki Yonemura: "Laser Diagnostics and Modeling of Combustion" Springer-Verlag, 7 (1987)

Motoki Yonemura：“激光诊断和燃烧建模”Springer-Verlag，7 (1987)