HOME > 技術紹介

技術紹介

PAUTの原理

従来の超音波探傷（UT）は、単一の振動子を持つプローブから超音波を送信し、欠陥や底面からの反射エコーをもとに材料内部の状態を評価する検査技術です。

一方、フェーズドアレイ超音波探傷（PAUT）は、複数の振動子を配列したアレイプローブを用い、各素子の送受信タイミングを制御することで、ビーム角度や焦点位置を電子的に調整できます。

リニア走査やセクタ走査により、内部状態を断面画像として可視化でき、従来UTよりも高効率で再現性の高い探傷が可能です。

FMC/TFMは、フェーズドアレイ超音波探傷における高分解能イメージング技術です。FMC（Full Matrix Capture）は、アレイプローブの各素子を1つずつ送信し、そのたびに全素子で受信することで、すべての送受信ペアのデータを取得する方法です。

TFM（Total Focusing Method）は、その全データを用いて画像中の各点ごとに伝搬時間を計算し、信号を遅延補正・加算して画像を再構成します。

従来PAUTでは焦点位置が限定されますが、TFMでは画像全体をフォーカスできるため、微小欠陥の検出、溶接検査、複合材料検査、高精度サイジングなどに適しています。

アダプティブTFMは、検査面の形状変化を考慮して超音波の伝搬経路や屈折を補正し、より明瞭なTFM画像を得るための技術です。

通常のTFMでは、波打った表面や曲面、溶接余盛のような複雑な形状により、画像品質が低下する場合があります。ATFMでは、プローブと検査面までの距離を測定し、表面形状を推定した上で画像再構成を行うため、従来は直接探傷が難しかった箇所にも適用できます。

水浸探傷やアダプティブPWI、コヒーレンスイメージングとの組み合わせにも対応し、検査精度と安定性の向上に貢献します。

任意波形発生器（AWG）は、通常のスクエアパルスやスパイクパルスだけでなく、バースト信号やチャープ信号など、目的に応じて設計した送信波形で超音波プローブを駆動できる技術です。

送信波形を最適化することで、S/N比の向上や周波数特性の評価が可能になります。特にチャープ信号のような長時間波形では、受信側でマッチドフィルタ処理を行うことで、送信エネルギーを保ちながら時間分解能を高められます。

空中超音波探傷、高減衰材料、複合材料検査など、従来の短パルスでは感度確保が難しい用途に有効です。