時間反転波を用いる高減衰角鋼片の内部に含まれる欠陥の可視化

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本研究の目的は，時間反転波を用いる欠陥可視化アルゴリズムに対し改良を加えることで，角鋼片内部の超音波による可視化像に現れる，アーチファクト（虚像）の影響を抑え，少ない計測回数で高減衰角鋼片内部に含まれる欠陥を可視化する手法を，提案することである．時間反転波を利用する角鋼片内部の欠陥可視化手法のアルゴリズム改良に先立ち，平成28年度は，試験片を利用した計測実験により，欠陥可視化を阻害する要因を追究し，また，計算機シミュレーションの利用により，同アルゴリズムの振る舞いに横波が及ぼす影響を検討した．あらかじめ欠陥を空けた試験片を用いて実験を行い，アルゴリズムによる欠陥可視化を行った．低減衰の試験片においては，全ての欠陥が可視化されたが，散乱の大きい欠陥が可視化像において過度に強調される結果となった．一方，高減衰の試験片においては，可視化像における欠陥が不鮮明になる現象が確認された．これら問題の要因が，アルゴリズム内における信号包絡線の利用，および，重み付け・片側吸収処理等の未利用にあることを明らかにした．続いて，縦波のみの波動伝搬，および，縦波と横波の波動伝搬の計算で得られる受信信号を用いて，可視化像を比較するシミュレーションを行った．その結果，横波を考慮した可視化像全体にノイズが混じるものの，複数位置から送波した信号を利用することで，過度な強調を抑制した可視化を行えることが分かった．また，検査断面に欠陥が存在しない場合においても問題がないことを確認した．