極限環境での損傷発生を検知可能な光ファイバ超音波センサ

SDGs

研究内容

構造材料に損傷が発生すると、それに伴って超音波AE信号が発生する。そこで、このAE信号を計測することで、構造材料の健全性を診断することができる。しかし従来の圧電素子によるAEセンサでは、電気を使用しているため危険な場所での使用ができず、また、使用可能な温度域に制限がある。
当研究室では、これまでに、優れた感度と広帯域応答性を有する光ファイバ超音波センサの開発に成功し、これにより微弱なAE信号も計測できている。しかも、光ファイバの耐環境性と柔軟性を生かし、図のように光ファイバ自身を超音波のウェーブガイドに利用することで、1000℃レベルの高温環境下で発生するAE信号の遠隔計測も可能になった。さらに、AE信号の正確なひずみ波形を取得できるため、その発生源となる損傷の形態を識別しやすい。よって本システムは、特殊な極限環境下における構造材料の破壊プロセスの解明に、貢献することが期待できる。

図１　光ファイバセンサを用いた遠隔AE計測システム
PSFBGをひずみセンサとして使用し、光ファイバ自身を超音波ウェーブガイドに用いることで、極限環境下で構造部材に発生した損傷に伴うAE波を、遠隔で計測することが可能なシステム。
© 岡部　洋二

連携への希望

このような研究に興味を持つ企業などとの共同研究および応用分野の開拓を希望する。

公開日 / 更新日

2021年12月16日

識別番号

No. 00084-01

お問い合わせ

東京大学産学連携プロポーザル