磁場の可視化とその応用に関する研究

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昨年度は、ホ-ル素子を用いた1次元アレイプロ-ブとその制御及び増幅装置を製作し、制御・画像処理の計算機にデ-タを取り込み基本的な可視化像を得ることができた。今年度は、2次元計測の自動化、各種磁場可視化画像の表示方法と計算デ-タのノイズ除去法の開発を行なった。さらに、この装置の応用について検討した。1)計測の自動システム化:開発したシステムは、3方向成分のホ-ル素子を高密度実装したプロ-ブ、個々の素子の切り替え及び増幅をする制御・増幅装置、プロ-ブの駆動装置、各装置の制御及びデ-タの入力及び画像処理を行う計算機、フルカラ-表示ができるディスプレイにより構成される。プロ-ブの駆動、ゲインやオフセットの設定、計測、及び画像表示は、すべて会話方式で計算機により制御することができる。2)可視化画像表示の開発:磁場はベクトル量であるため、3成分の情報が入力される。これらのデ-タを基に可視化画像として、(1)カラ-強度表示、(2)ワイヤフレ-ム表示、(3)表示画像化らの磁場計測、(4)ベクトル表示及び、(5)視点を変えた動的表示をそれぞれカラ-グラフィック上に会話方式で表示できるようにした。3)ノイズ除去法の開発:磁場の連続性を考慮してノイズ除去手法を開発し、弱磁場における計測精度を向上させることができた。4)非破壊検査への応用:このシステムの応用として、漏洩磁束を検出する非破壊検査法への適用を試みた。この結果、可視化画像から欠陥の大きさ深さを判断できた。開発した磁場可視化システムは、単に磁場分布の計測装置としてだけでなく、非線形に振る舞う磁場を理解しやすくし、さらに非破壊検査における定量的評価を始め各種電磁機器の診断等への応用が期待できることが判った。