光音響映像法による擬似孔食の非破壊的観察と評価

本研究においては、擬似孔食を光音響法(PAS)により映像化し、深さなどの情報を光音響信号強度から推定することを試みた。また、擬似孔食の裏面から光音響顕微鏡を用いて測定した。なお、純アルミニウム板と黄銅板の表面にドリル加工により作製した擬似孔食とロックウェル硬度計で凹みをつけ、そこに腐食液を滴下して擬似孔食の成長過程などをPAMにより調べた。そこで、第一に、ロックウエル圧痕並びに、ドリル加工により作製した穴を擬似孔食とした。第二に、ロックウエル圧痕及びドリル加工により作製した穴に塩酸などを滴下して化学的に腐食させたものを疑似孔食とした。具体的には、2mm厚のアルミニウム平板と同じく2mm厚の黄銅板の表面にロックウエル硬度計で圧痕を施した擬似孔食に12molの濃硝酸を滴下して浸食させた際に、浸食時間の経過と共に光音響振幅像の信号強度を調べた。次に、ドリル加工により作製した穴を擬似孔食としたものに、アルミニウム平板には12molの濃塩酸を滴下、黄銅板には濃硝酸を滴下して浸食させた際の、浸食時間の経過と共に光音響振幅像の信号強度、位相信号強度などを、さらに系統的に測定した。疑似孔食を走査電子顕微鏡によ〓写真撮影も行い、比較・検吋した。その結果、穴の深さと信号強度と比較して見ると、穴が深くなるにつれて逆に信号強度は弱くなっていった。このように、浸食が進行するにつれて振幅像、信号強度ともに弱く出る理由としては、穴の表面の材質がアルミニウムから、アルミナ(Al_2O_3) に変化し、光学的性質(反射率や吸収係数、および熱拡散長の値)等が変化したためであると考えられる。さらに、アルミニウム平板のドリル穴に、濃塩酸を滴下して腐食させた際の位相像をとってみると、その信号強度は、まさに穴の断面形状と深さに対応していることが分った。このような測定結果は、国際的にも初めての例である。

本研究においては、擬似孔食を光音響法(PAS)により映像化し、深さなどの情報を光音響信号強度から推定することを試みた。また、擬似孔食の裏面から光音響顕微鏡を用いて測定した。なお、純アルミニウム板と黄銅板の表面にドリル加工により作製した擬似孔食とロックウェル硬度計で凹みをつけ、そこに腐食液を滴下して擬似孔食の成長過程などをPAMにより調べた。そこで、第一に、ロックウエル圧痕並びに、ドリル加工により作製した穴を擬似孔食とした。第二に、ロックウエル圧痕及びドリル加工により作製した穴に塩酸などを滴下して化学的に腐食させたものを疑似孔食とした。具体的には、2mm厚のアルミニウム平板と同じく2mm厚の黄銅板の表面にロックウエル硬度計で圧痕を施した擬似孔食に12molの濃硝酸を滴下して浸食させた際に、浸食時間の経過と共に光音響振幅像の信号強度を調べた。次に、ドリル加工により作製した穴を擬似孔食としたものに、アルミニウム平板には12molの濃塩酸を滴下、黄銅板には濃硝酸を滴下して浸食させた際の、浸食時間の経過と共に光音響振幅像の信号強度、位相信号強度などを、さらに系統的に測定した。疑似孔食を走査電子顕微鏡によ〓写真撮影も行い、比較・検吋した。その結果、穴の深さと信号強度と比較して見ると、穴が深くなるにつれて逆に信号強度は弱くなっていった。このように、浸食が進行するにつれて振幅像、信号強度ともに弱く出る理由としては、穴の表面の材質がアルミニウムから、アルミナ(Al_2O_3) に変化し、光学的性質(反射率や吸収係数、および熱拡散長の値)等が変化したためであると考えられる。さらに、アルミニウム平板のドリル穴に、濃塩酸を滴下して腐食させた際の位相像をとってみると、その信号強度は、まさに穴の断面形状と深さに対応していることが分った。このような測定結果は、国際的にも初めての例である。