超音波の可視化

超音波の可視化を実際に見てみましょう.左端に圧電センサをはりつけて, 超音波を発生させ, アルミニウム中を主に縦波が伝播していく様子を, 異なる圧電センサにより捉えて映像化したものです. なお, このアニメーションは合田英二君によって作成されました

【説明】

アルミニウムの左側に瞬間接着剤によって接着したPZTセンサに,2.5MHz,600Vの方形波パルスを送ることで超音波を励起する.発生した波は水中にエネルギーを漏洩しながら試料表面を伝わる.音波が中心周波数75MHzのPVDFフィルムの焦点型センサに到達したき,水を介して振動が受信される.受信信号をレシーバーに送り,60dB増加した後,A/D変換ボードを介してパソコンに波の振幅を取り組む.

ある時刻に狭い(1ns)ゲートを設置し,ゲート内の受信振幅の最大値を測定する.この作業を,受信センサを小刻みに動かしながら行うことで,ゲート位置の時刻に存在する波形の振幅を画像化することができる.

ゲート位置を少しずつ変化させてこのような画像を取り込むことで,超音波伝播のアニメーションを作ることができた.センサで波を受信してから10μsの間を0.1μsごとに画像化している.

測定範囲jは50mm×30mmを333×200点に分割して行った.(位置の分解能は150μmである.)



可視化2も見る