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JP3294148B2 - Laser ultrasonic flaw detector - Google Patents
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JP3294148B2 - Laser ultrasonic flaw detector - Google Patents

Laser ultrasonic flaw detector

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JP3294148B2
JP3294148B2 JP08385997A JP8385997A JP3294148B2 JP 3294148 B2 JP3294148 B2 JP 3294148B2 JP 08385997 A JP08385997 A JP 08385997A JP 8385997 A JP8385997 A JP 8385997A JP 3294148 B2 JP3294148 B2 JP 3294148B2
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克彰 山岡
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国雄 芝池
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修二 谷岡
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非破壊で被検体内
部の欠陥などを検査するレーザ超音波探傷装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser ultrasonic inspection apparatus for non-destructively inspecting a defect inside a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】被検体内部に超音波を伝播させ、被検体
内部からの反射波を表面で観測することによって被検体
内部の傷を非破壊で検査する超音波探傷装置が広く使わ
れている。
2. Description of the Related Art Ultrasonic flaw detectors are widely used for transmitting ultrasonic waves inside a subject and observing reflected waves from the inside of the subject on the surface thereof to non-destructively inspect the inside of the subject for flaws. .

【0003】この超音波探傷装置の一種に、超音波を直
接印加するのではなく、被検体表面にレーザ光を照射す
ることによって、被検体に超音波を発生させ、またレー
ザ光を照射し、被検体内部からの反射波を観測するレー
ザ超音波探傷装置がある。このレーザ超音波探傷装置の
原理を図7を用いて簡単に説明する。図7において、1
は超音波発生用レーザ光源で、13は被検体で、110
は傷で、15は超音波受信用レーザ光源で、111は受
光用レンズで、112は光ファイバで、22はレーザ干
渉計である。
[0003] Rather than directly applying an ultrasonic wave to this type of ultrasonic flaw detector, the surface of the object is irradiated with a laser beam, thereby generating an ultrasonic wave on the object and irradiating the laser beam. There is a laser ultrasonic flaw detector for observing a reflected wave from inside a subject. The principle of the laser ultrasonic flaw detector will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 7, 1
Is a laser light source for generating ultrasonic waves, 13 is a subject, and 110
Is a scratch, 15 is a laser light source for receiving ultrasonic waves, 111 is a lens for receiving light, 112 is an optical fiber, and 22 is a laser interferometer.

【0004】先ず、レーザ光による超音波の発生につい
て説明する。被検体13表面に超音波発生用レーザ光源
1からレーザ光を照射すると、被検体13の表面が加熱
され温度が上昇する。そして、温度上昇に伴い、体積膨
張が生じて被検体13表面に応力が発生し、この応力が
振動発生源となって超音波が発生する。
First, generation of an ultrasonic wave by a laser beam will be described. When the surface of the subject 13 is irradiated with laser light from the laser light source 1 for generating an ultrasonic wave, the surface of the subject 13 is heated and its temperature rises. Then, as the temperature rises, volume expansion occurs and stress is generated on the surface of the subject 13, and this stress becomes a vibration generation source and generates ultrasonic waves.

【0005】そして次に、レーザ光による超音波の受信
について説明する。振動している被検体13表面に、超
音波受信用レーザ光源15からレーザ光を照射すると、
その被検体13表面からの反射光は光周波数領域でのド
ップラーシフトを生じる。そして、ドップラーシフトが
生じている反射光を受光用レンズ111で光ファイバ1
12に集光する。そして、光ファイバ112内に集光さ
れた反射光をレーザ干渉計22に導き、反射光の周波数
成分をレーザ干渉計22によって抽出し、光電変換する
ことによって、振動速度波形が得られて超音波の受信を
行うことができる。
Next, reception of ultrasonic waves by laser light will be described. When the surface of the vibrating subject 13 is irradiated with laser light from the ultrasonic receiving laser light source 15,
The reflected light from the surface of the subject 13 causes a Doppler shift in the optical frequency domain. The reflected light having the Doppler shift is reflected by the light receiving lens 111 into the optical fiber 1.
Light is condensed on 12. Then, the reflected light condensed in the optical fiber 112 is guided to the laser interferometer 22, and the frequency component of the reflected light is extracted by the laser interferometer 22 and photoelectrically converted to obtain a vibration velocity waveform, thereby obtaining an ultrasonic wave. Can be received.

【0006】また、超音波探傷装置には、被検体表面に
対して超音波を斜めに入射させる斜角法を用いた装置が
ある。そして、被検体表面に対して超音波を斜めに入射
させるためにフェイスドアレイ法が一般に用いられてい
る。
Further, there is an ultrasonic flaw detector using an oblique method in which ultrasonic waves are obliquely incident on the surface of a subject. Then, a faced array method is generally used in order to make ultrasonic waves obliquely incident on the surface of the subject.

【0007】圧電素子を用いて、直接被検体に超音波を
印加する場合のフェイスドアレイ法の原理を図8に示
す。120は超音波信号発生回路で、121は時間遅延
回路で、122は圧電素子で、各圧電素子122は距離
Lずつ離して配置されている。この超音波信号発生回路
120から超音波発生用信号を圧電素子122に印加す
る際、時間遅延回路121を通すことによって各圧電素
子122に信号が送られるのをT秒毎遅らせる。そし
て、圧電素子122から発生する超音波を順次遅らせ
て、超音波を被検体13に対して斜めに入射させるもの
である。なお、超音波の入射角度θは次式で表せられ
る。
FIG. 8 shows the principle of the faced array method when ultrasonic waves are directly applied to a subject using a piezoelectric element. 120 is an ultrasonic signal generation circuit, 121 is a time delay circuit, 122 is a piezoelectric element, and each piezoelectric element 122 is arranged at a distance L apart. When applying the ultrasonic wave generation signal from the ultrasonic signal generation circuit 120 to the piezoelectric element 122, the transmission of the signal to each piezoelectric element 122 by passing through the time delay circuit 121 is delayed every T seconds. Then, the ultrasonic waves generated from the piezoelectric element 122 are sequentially delayed, and the ultrasonic waves are obliquely incident on the subject 13. Note that the incident angle θ of the ultrasonic wave is expressed by the following equation.

【0008】θ=sin -1(T/L) また、このフェイスドアレイ法を用いたレーザ超音波探
傷装置が存在する。フェイスドアレイ法を用いたレーザ
超音波探傷装置の超音波発生部の概念を図9に模式的に
示す。130はレーザ光源で、131はハーフミラー
で、132は入射用集光レンズで、133は光ファイバ
で、134(134a〜c)は光ファイバ型遅延器であ
る。なお、光ファイバ型遅延器134には、光ファイバ
が数10〜数100m巻かれており、伝送路の長さを長
くすることによって、レーザ光が被検体に照射されるの
を遅延させる。
Θ = sin −1 (T / L) There is a laser ultrasonic flaw detector using this faced array method. FIG. 9 schematically shows the concept of the ultrasonic wave generating section of the laser ultrasonic flaw detector using the faced array method. 130 is a laser light source, 131 is a half mirror, 132 is a condenser lens for incidence, 133 is an optical fiber, and 134 (134a to 134c) are optical fiber type delay units. The optical fiber type delay unit 134 is wound with an optical fiber of several tens to several hundreds of meters, and delays the irradiation of the subject with the laser light by increasing the length of the transmission path.

【0009】この超音波発生部は、レーザ光源130か
ら出射されたレーザ光がハーフミラー131によって、
それぞれの集光レンズ132に均等なパワーで照射され
る。そして、レーザ光は集光レンズ132でそれぞれの
光ファイバ133に入射され、光ファイバ型遅延器13
4で順次遅延されて被検体表面に照射される。
The ultrasonic generator generates a laser beam emitted from a laser light source 130 by a half mirror 131.
Each of the condenser lenses 132 is irradiated with uniform power. Then, the laser light is incident on each optical fiber 133 by the condenser lens 132, and the optical fiber type delay device 13
The irradiation is sequentially delayed at 4 to irradiate the object surface.

【0010】また、従来の超音波受信部のレーザ光照射
・受光部の構成を図10に示す。レーザ光源からのレー
ザ光が導かれたレーザ照射用光ファイバ140と、被検
体13表面で反射された反射レーザ光をレーザ光干渉計
に導くレーザ受光用光ファイバ141と、レーザ光を集
光する集光レンズ142とから構成されている。
FIG. 10 shows a configuration of a laser beam irradiation / reception unit of a conventional ultrasonic reception unit. A laser irradiation optical fiber 140 to which the laser light from the laser light source is guided, a laser light receiving optical fiber 141 to guide the reflected laser light reflected on the surface of the subject 13 to the laser light interferometer, and condensing the laser light And a condenser lens 142.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ超音波探
傷装置の超音波発生部の光ファイバ型遅延器は、光信号
を遅延させるために、光伝播速度に応じた光ファイバ長
が必要となる。光の伝播速度は高速なので光ファイバの
長さは、膨大なものとなってしまう。そのため、光信号
が光ファイバ中を伝播する間に光強度が減衰する。そし
て、4本の光ファイバの長さがそれぞれ異なるため、光
ファイバから出射されるレーザ光の強度が不均一となる
問題があった。
The optical fiber type delay device of the ultrasonic generator of the conventional laser ultrasonic flaw detector requires an optical fiber length corresponding to the light propagation speed in order to delay the optical signal. . Since the light propagation speed is high, the length of the optical fiber becomes enormous. Therefore, the light intensity is attenuated while the optical signal propagates through the optical fiber. Since the lengths of the four optical fibers are different from each other, there is a problem that the intensity of the laser light emitted from the optical fibers becomes uneven.

【0012】またさらに、超音波の入射角度を正確に制
御するには、この遅延時間を長くしたり短くしたりする
微調整が必要であるが、光ファイバ型遅延器では、光フ
ァイバの長さは変えることができないので、遅延時間を
調節することができないという問題があった。
Further, in order to accurately control the incident angle of the ultrasonic wave, fine adjustment for increasing or decreasing the delay time is required. However, in the optical fiber type delay device, the length of the optical fiber is reduced. There is a problem that the delay time cannot be adjusted since the delay time cannot be changed.

【0013】また、レーザ超音波探傷装置の超音波受信
部において、レーザ光で超音波を受信する際、レーザ照
射用と受光用の2本の光ファイバを用いるため、集光レ
ンズの焦点位置が若干ずれてしまい、効率の良い受光が
できないという問題があった。
[0013] Further, in the ultrasonic receiving section of the laser ultrasonic flaw detector, when receiving ultrasonic waves with laser light, two optical fibers for laser irradiation and light receiving are used, so that the focal position of the condenser lens is changed. There has been a problem that the light is slightly displaced and light cannot be received efficiently.

【0014】本発明の目的は、レーザ光の強度を減衰さ
せることがなく、且つ遅延時間を調節させて被検体表面
に照射することができるレーザ超音波探傷装置を提供す
ることにある。また、被検体表面からの反射光を効率良
く集光することができるレーザ超音波探傷装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a laser ultrasonic inspection apparatus capable of irradiating the surface of a subject with a delay time being adjusted without attenuating the intensity of a laser beam. Another object of the present invention is to provide a laser ultrasonic flaw detector capable of efficiently condensing light reflected from the surface of a subject.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ超音波探
傷装置は、前記課題を解決するために以下の構成を有す
る。 (1) 本発明のレーザ超音波探傷装置は、被検体内部
の傷を非破壊で検査するため、レーザ光源からのレーザ
光を複数の発生側光ファイバから順次遅延させて被検体
表面の異なる位置に照射し、被検体に超音波を発生させ
る超音波発生部を含むレーザ超音波探傷装置において、
前記超音波発生部が、レーザ光を複数の前記発生側光フ
ァイバに1本ずつ順次切り替えて導き、遅延時間の制御
を行う光スイッチとを具備してなることを特徴とする。 () 本発明のレーザ超音波探傷装置は、被検体内部
の傷を非破壊で検査するため、レーザ光源からのレーザ
光を複数の発生側光ファイバから順次遅延させて被検体
表面の異なる位置に照射し、被検体に超音波を発生させ
る超音波発生部と、被検体表面にレーザ光源からのレー
ザ光を照射し、被検体からの反射光をレーザ干渉計に導
いて被検体表面の超音波を測定する超音波受信部を含む
レーザ超音波探傷装置において、前記超音波発生部が、
前記レーザ光源から発振されたレーザ光を複数の前記発
生側光ファイバに1本ずつ順次切り替えて導き、遅延時
間の制御を行う光スイッチとを具備してなり、前記超音
波受信部が、前記被検体に照射される照射光、及び被検
体からの反射光の光伝送路となる1本の受信側光ファイ
バと、この受信側光ファイバから出射されたレーザ光を
前記被検体に導き、且つ該被検体からの反射光を該光フ
ァイバに導く投光・受光用レンズと、前記レーザ光源に
接続された第1の光ファイバからのレーザ光を前記受信
側光ファイバに導き、且つ前記反射光を前記受信側光フ
ァイバから前記レーザ干渉計に接続された第2の光ファ
イバに導く光合波分離器を具備してなることを特徴とす
る。 () (1),()に記載の光スイッチが、前記電
気光学素子からのレーザ光の光伝送路である光ファイバ
が中心軸上に配置された回転ドラムと、この回転ドラム
の同心円上に、一端が配置された複数本の発生側光ファ
イバとを含んでなる。 () (2)に記載の光合波分離器が、被検体への照
射光と反射光の光伝送路である受信側光ファイバ,レー
ザ光源と接続する第1の光ファイバ及びレーザ干渉計と
接続する第2の光ファイバの3本の光ファイバが融着結
合されて形成されている。 () (2)に記載のレーザ超音波探傷装置におい
て、レーザ光源からのレーザ光を被検体に照射し、且つ
被検体からの反射光を受信側光ファイバに導く投光・受
光用レンズが配置されている。そして、この投光・受光
用レンズと被検体との光路の途中に干渉フィルタが配置
されている。 () レーザ干渉計が、ファブリー・ペロー干渉法を
用いている。 () (1),()に記載の超音波発生部におい
て、レーザ光源と光スイッチとの間に、レーザ光の照射
タイミング制御を行う電気光学素子が接続されている。 () 前記電気光学素子が、レーザ光の強度及びパル
ス幅を制御する。 () (),()に記載の電気光学素子が、印加
電圧によって、光の偏光角度を制御する結晶と、一方向
の偏光状態にある光のみを透過させる偏光子とを含んで
なる。
The laser ultrasonic flaw detector according to the present invention has the following arrangement to solve the above-mentioned problems. (1) In order to non-destructively inspect a flaw inside a subject, the laser ultrasonic flaw detector of the present invention sequentially delays laser light from a laser light source from a plurality of generation-side optical fibers to different positions on the subject surface. In a laser ultrasonic flaw detector that includes an ultrasonic generator for irradiating an ultrasonic wave to the subject,
The ultrasonic generator includes an optical switch that sequentially switches and guides the laser light to the plurality of generation-side optical fibers one by one, and controls a delay time. ( 2 ) In order to non-destructively inspect a flaw inside a subject, the laser ultrasonic flaw detector of the present invention sequentially delays laser light from a laser light source from a plurality of generation-side optical fibers to different positions on the subject surface. And an ultrasonic generator for generating ultrasonic waves to the subject, and irradiating the surface of the subject with laser light from a laser light source and guiding reflected light from the subject to a laser interferometer to generate an ultrasonic wave on the subject surface. In a laser ultrasonic inspection device including an ultrasonic receiving unit that measures sound waves, the ultrasonic generator,
An optical switch for sequentially switching and guiding the laser light oscillated from the laser light source to the plurality of generation-side optical fibers one by one to control a delay time, and the ultrasonic receiving unit includes: Irradiation light applied to the specimen, and one receiving optical fiber which becomes an optical transmission path of the reflected light from the subject, and the laser light emitted from the receiving optical fiber is guided to the subject, and A light projecting / receiving lens for guiding the reflected light from the subject to the optical fiber, and guiding the laser light from the first optical fiber connected to the laser light source to the receiving optical fiber; An optical multiplexer / demultiplexer for guiding the optical fiber from the receiving optical fiber to a second optical fiber connected to the laser interferometer is provided. ( 3 ) The optical switch according to (1) or ( 2 ), wherein a rotary drum on which an optical fiber, which is an optical transmission path of laser light from the electro-optical element, is arranged on a central axis, and a concentric circle of the rotary drum. And a plurality of generation-side optical fibers having one end disposed thereon. ( 4 ) The optical multiplexer / demultiplexer according to (2) includes a receiving optical fiber, a first optical fiber connected to a laser light source, and a laser interferometer, which are optical transmission paths of irradiation light and reflected light to the subject. Three optical fibers of the second optical fiber to be connected are formed by fusion bonding. ( 5 ) In the laser ultrasonic inspection device according to (2), the projection / reception lens that irradiates the subject with the laser beam from the laser light source and guides the reflected light from the subject to the receiving-side optical fiber is provided. Are located. An interference filter is arranged in the optical path between the light projecting / receiving lens and the subject. ( 6 ) The laser interferometer uses Fabry-Perot interferometry. ( 7 ) In the ultrasonic generator according to (1) or ( 2 ), an electro-optical element that controls laser beam irradiation timing is connected between the laser light source and the optical switch. ( 8 ) The electro-optical element controls the intensity and pulse width of the laser light. ( 9 ) The electro-optical element according to ( 7 ) or ( 8 ) includes a crystal that controls a polarization angle of light by an applied voltage, and a polarizer that transmits only light in a unidirectional polarization state. Become.

【0016】本発明のレーザ超音波探傷装置は、前記構
成によって以下の作用・効果を有する。本発明のレーザ
超音波探傷装置の超音波発生部は、レーザ光を複数本の
発生側光ファイバに遅延制御しながら順次切り替えて入
射させる。そして、発生側光ファイバから被検体に照射
される。従って、光スイッチによって、遅延制御しなが
ら発生側光ファイバを順次切り替えて入射させることに
よって、被検体表面に照射されるレーザ光の遅延時間を
制御することができ、超音波の入射角度を制御すること
ができる。
The laser ultrasonic flaw detector according to the present invention has the following functions and effects due to the above configuration. The ultrasonic generator of the laser ultrasonic inspection apparatus according to the present invention sequentially switches laser light to a plurality of generation-side optical fibers while delay-controlling the laser light. Then, the object is irradiated from the generation side optical fiber. Therefore, the delay time of the laser beam irradiated on the surface of the subject can be controlled by sequentially switching the incidence side optical fiber while controlling the delay with the optical switch, thereby controlling the incident angle of the ultrasonic wave. be able to.

【0017】また、超音波受信部において、被検体に照
射される照射光の光伝送と、被検体からの反射光の光伝
送とは、図11に示すように、1本の光ファイバ150
で行われている。そして、光合波分離器によってレーザ
光源からの光が光ファイバ150に導かれ、被検体に照
射される。また、被検体からの反射光が光ファイバ15
0を通って、光合波分離器でレーザ干渉計に導かれる。
従って、集光レンズ151の焦点位置がずれることが無
く、効率の良い受光をすることができる。
In the ultrasonic receiving unit, the optical transmission of the irradiation light irradiating the subject and the optical transmission of the reflected light from the subject are performed as shown in FIG.
It is done in. Then, the light from the laser light source is guided to the optical fiber 150 by the optical multiplexer / demultiplexer, and is irradiated on the subject. Also, the reflected light from the subject is
0 and is guided to a laser interferometer by an optical multiplexer / demultiplexer.
Therefore, the focal position of the condenser lens 151 does not shift, and light can be received efficiently.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に係わ
るレーザ超音波探傷装置の概要を示す模式図である。ま
た、図2は図1の一部を拡大した図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an outline of a laser ultrasonic flaw detector according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG.

【0019】先ず、超音波発生部について説明する。超
音波発生用レーザ光源1が光ファイバ2を介して、電気
光学素子3に接続されている。電気光学素子3には、制
御を行うコントローラ4が接続されている。そして、電
気光学素子3は光ファイバ5を介して光スイッチ6に接
続されている。そして、光スイッチ6には、複数の発生
側光ファイバ7の一端が接続されている。そして、複数
の発生側光ファイバ7の他端は、探傷ヘッド8内の光フ
ァイバフォルダ9によって保持されている。
First, the ultrasonic generator will be described. A laser light source 1 for generating an ultrasonic wave is connected to an electro-optical element 3 via an optical fiber 2. A controller 4 for performing control is connected to the electro-optical element 3. The electro-optical element 3 is connected to an optical switch 6 via an optical fiber 5. The optical switch 6 is connected to one ends of the plurality of generation-side optical fibers 7. The other ends of the plurality of generation-side optical fibers 7 are held by an optical fiber folder 9 in the flaw detection head 8.

【0020】そして、発生側光ファイバ7の他端から超
音波発生用レーザ光源1からのレーザ光が出射される。
出射されたレーザ光は、発生側投光用半月状レンズ10
で集光される。そして集光されたレーザ光は、ミラー1
1で反射された後、集光用窓12を経由して、被検体1
3表面に照射される。また、測定装置14がコントロー
ラ4及び光スイッチ6に接続され、コントローラ4及び
光スイッチ6の制御を行う。
Then, a laser beam from the ultrasonic wave generation laser light source 1 is emitted from the other end of the generation side optical fiber 7.
The emitted laser light is transmitted to the generating side
The light is focused. The condensed laser light is applied to the mirror 1
After being reflected by the sample 1, the sample 1
Irradiated on 3 surfaces. Further, the measuring device 14 is connected to the controller 4 and the optical switch 6, and controls the controller 4 and the optical switch 6.

【0021】次に、本装置の超音波受信部について説明
する。超音波受信用レーザ光源15が、光ファイバ16
を介して、光カプラ(光合波分離器)17に接続されて
いる。そして、光カプラ17には、受信側光ファイバ1
8の一端が接続されている。受信側光ファイバ18の他
端は探傷ヘッド8内に配置され、超音波受信用レーザ光
源15からのレーザ光が出射される。出射されたレーザ
光は、受信側投光・受光用レンズ19,干渉フィルタ2
0を通って、ミラー11で反射され、集光用窓12を介
して被検体13に照射される。照射したレーザ光は被検
体13表面で反射し、同一経路を通って、光カプラ17
に入力される。
Next, the ultrasonic receiving section of the present apparatus will be described. The ultrasonic light receiving laser light source 15 is
Through an optical coupler (optical multiplexer / demultiplexer) 17. The optical coupler 17 has the receiving optical fiber 1
8 is connected to one end. The other end of the receiving optical fiber 18 is disposed in the flaw detection head 8, and a laser beam from the ultrasonic receiving laser light source 15 is emitted. The emitted laser light is transmitted to the receiving-side light projecting / receiving lens 19, the interference filter 2.
Then, the light is reflected by the mirror 11 and irradiates the subject 13 via the light condensing window 12. The irradiated laser light is reflected on the surface of the subject 13 and travels along the same path to form an optical coupler 17.
Is input to

【0022】ここで、干渉フィルタ20は特定波長のレ
ーザ光のみを透過させ、超音波発生用レーザ光源1から
のレーザ光が受信側光ファイバ18に入射するのを防ぐ
ために取り付けられている。
Here, the interference filter 20 is attached to transmit only the laser light of a specific wavelength and prevent the laser light from the laser light source 1 for generating an ultrasonic wave from entering the optical fiber 18 on the receiving side.

【0023】また、光カプラ17は、光ファイバ21を
介してレーザ干渉計22に接続されている。光ファイバ
21から導かれた反射レーザ光は、レーザ干渉計22に
入射する。そして、レーザ干渉計22で超音波が受信さ
れる。そして、レーザ干渉計22に、レーザ干渉計22
からの超音波受信信号を計測・記録を行い被検体内の傷
の有無を確認するための測定装置14が接続されてい
る。
The optical coupler 17 is connected to a laser interferometer 22 via an optical fiber 21. The reflected laser light guided from the optical fiber 21 enters a laser interferometer 22. Then, the ultrasonic waves are received by the laser interferometer 22. Then, the laser interferometer 22 is
A measuring device 14 for measuring and recording an ultrasonic reception signal from the apparatus and confirming the presence or absence of a flaw in the subject is connected.

【0024】電気光学素子の構成を図3の(a)の模式
図を用いて説明する。超音波発生用レーザ光源からのレ
ーザ光を導く光ファイバ2と、結晶30と、偏光子31
と、光ファイバ5とが一直線上に配置され、光ファイバ
2からのレーザ光が光ファイバ5に入射可能になってい
る。そして、結晶30の両端に、電圧を印加する電源3
2が接続されている。
The structure of the electro-optical element will be described with reference to the schematic diagram of FIG. An optical fiber 2 for guiding a laser beam from a laser light source for generating an ultrasonic wave, a crystal 30 and a polarizer 31
And the optical fiber 5 are arranged on a straight line, so that laser light from the optical fiber 2 can enter the optical fiber 5. A power supply 3 for applying a voltage is applied to both ends of the crystal 30.
2 are connected.

【0025】結晶30は、両端に電圧を印加すると、光
の偏光方向を変える機能を有している。すなわち図3の
(b)に示すように、印加電圧がゼロの時、結晶30を
通過した光の偏光方向は変わらないが、印加電圧値を上
げていくにしたがい、光の偏光方向は次第に傾いてい
く。そして、ある電圧以上になると、光の偏光方向は入
射時と90度異なるようになる。
The crystal 30 has a function of changing the polarization direction of light when a voltage is applied to both ends. That is, as shown in FIG. 3B, when the applied voltage is zero, the polarization direction of the light passing through the crystal 30 does not change, but the polarization direction of the light gradually tilts as the applied voltage value increases. To go. When the voltage exceeds a certain voltage, the polarization direction of the light is different from that at the time of incidence by 90 degrees.

【0026】また、偏光子31は一定方向の偏光成分し
か光を透過させない機能を有している。そして、結晶3
0に入射する前の偏光方向と90度異なる方向の光を通
すよう偏光子31が配置されている。従って、結晶30
に印加する電圧を制御してレーザ光の偏光方向を制御す
ることによって、偏光子31に対する光の透過,非透過
を制御することができる。
The polarizer 31 has a function of transmitting only a polarized light component in a certain direction. And crystal 3
The polarizer 31 is arranged so as to transmit light in a direction different from the polarization direction by 90 degrees before entering the zero. Therefore, the crystal 30
The transmission and non-transmission of light to the polarizer 31 can be controlled by controlling the voltage applied to the polarizer 31 to control the polarization direction of the laser light.

【0027】すなわち、結晶30への印加電圧がゼロの
時、結晶30を通過した光の偏光方向は入射光と変わら
ないので、光が偏光子31を通過せず透過光量がゼロと
なる。また印加電圧が最大の時、結晶30を通過した光
の偏光方向は90度異なるので、偏光子31を光が通過
し透過光量が最大となる。
That is, when the voltage applied to the crystal 30 is zero, the polarization direction of the light passing through the crystal 30 is the same as that of the incident light, so that the light does not pass through the polarizer 31 and the amount of transmitted light becomes zero. When the applied voltage is maximum, the polarization direction of the light passing through the crystal 30 is different by 90 degrees, so that the light passes through the polarizer 31 and the amount of transmitted light is maximized.

【0028】従って、印加電圧の値やパルス時間やタイ
ミングを制御することによって、電気光学素子から出力
されるレーザ光の透過光量及びパルス時間やタイミング
を制御することが可能となる。
Therefore, by controlling the value, pulse time, and timing of the applied voltage, it becomes possible to control the amount of transmitted laser light, pulse time, and timing output from the electro-optical element.

【0029】また、光スイッチの構成について図4の模
式図を用いて説明する。1本の光ファイバ5が、回転可
能な回転ドラム40の直径上に取り付けられている。そ
して、光ファイバ5の一端から出射した光は、回転ドラ
ム40を回転させるとそれぞれの発生側光ファイバ7に
入射可能なように配置されている。発生側光ファイバ7
の端は、回転ドラム40の同心円上に配置され、それぞ
れの光ファイバ7の光の強度が変わらないようになって
いる。動作は、測定装置が回転ドラム40の回転を制御
し、発生側光ファイバ7に、光ファイバ5からの光を順
次入射させる。
The configuration of the optical switch will be described with reference to the schematic diagram of FIG. One optical fiber 5 is mounted on the diameter of the rotatable rotating drum 40. Then, the light emitted from one end of the optical fiber 5 is arranged so as to be able to enter each of the generation-side optical fibers 7 when the rotating drum 40 is rotated. Source-side optical fiber 7
Are arranged on concentric circles of the rotating drum 40 so that the light intensity of each optical fiber 7 does not change. In the operation, the measuring device controls the rotation of the rotary drum 40 and causes the light from the optical fiber 5 to sequentially enter the generation-side optical fiber 7.

【0030】また、光カプラの構成を図5の模式図を用
いて説明する。光カプラは、超音波受信用レーザ光源と
接続されている光ファイバ16と、レーザ干渉計と接続
されている光ファイバ21とが1本の受信側光ファイバ
18に融着結合されている。光ファイバ16から超音波
受信用レーザ光源からのレーザ光が受信側光ファイバ1
8に導かれる。またさらに、被検体で反射したレーザ光
が受信側光ファイバ18から光ファイバ21へと導かれ
レーザ干渉計に入射させることができる。
The structure of the optical coupler will be described with reference to the schematic diagram of FIG. In the optical coupler, an optical fiber 16 connected to an ultrasonic receiving laser light source and an optical fiber 21 connected to a laser interferometer are fusion-bonded to one receiving optical fiber 18. The laser light from the ultrasonic receiving laser light source is transmitted from the optical fiber 16 to the receiving optical fiber 1.
It is led to 8. Further, the laser light reflected by the subject can be guided from the receiving optical fiber 18 to the optical fiber 21 and can be incident on the laser interferometer.

【0031】レーザ干渉計としての構成としてファブリ
ー・ペロー干渉法を用いた場合を説明する。ファブリー
・ペロー干渉法の原理を示す模式図を図6に示す。一定
の透過率を有する二つの球面状ミラー50,51が凹面
が向かい合わされて配置されている。そして、超音波受
信用レーザ15から発振され、被検体の表面で反射した
反射光が球面状ミラー50の凸面から入射される。そし
て、球面状ミラー51の凸面側に光電変換素子52が配
置されている。
The case where the Fabry-Perot interferometry is used as the configuration of the laser interferometer will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing the principle of Fabry-Perot interferometry. Two spherical mirrors 50 and 51 having a constant transmittance are arranged with their concave surfaces facing each other. Then, the reflected light oscillated from the ultrasonic receiving laser 15 and reflected on the surface of the subject enters from the convex surface of the spherical mirror 50. The photoelectric conversion element 52 is arranged on the convex side of the spherical mirror 51.

【0032】被検体13からの反射光を球面状ミラー5
0の凸面から入射させ、反射光を二つの球面状ミラー5
0,51の間で多重反射させる。すると、多重反射によ
って反射光は干渉し、極めて狭帯域の光のバンドパスフ
ィルタとして働く。そして、入射側の反対側に配置され
た光電変換素子52によって出射光量が電気信号に変換
され、超音波受信信号として測定装置に送信される。
The reflected light from the subject 13 is reflected by the spherical mirror 5
0, and the reflected light is applied to two spherical mirrors 5
Multiple reflections occur between 0 and 51. Then, the reflected lights interfere with each other due to the multiple reflection, and work as a band-pass filter for the light of an extremely narrow band. Then, the amount of emitted light is converted into an electric signal by the photoelectric conversion element 52 disposed on the side opposite to the incident side, and transmitted to the measuring device as an ultrasonic reception signal.

【0033】本実施形態のレーザ超音波探傷装置の動作
を超音波発生と、超音波受信の二つに分けて説明する。
先ず、超音波発生について説明する。超音波発生用レー
ザ1から連続的なレーザ光を発振させると、レーザ光は
光ファイバ2によって電気光学素子3に導かれる。
The operation of the laser ultrasonic flaw detector according to the present embodiment will be described by dividing the operation into generation of ultrasonic waves and reception of ultrasonic waves.
First, generation of ultrasonic waves will be described. When continuous laser light is oscillated from the ultrasonic wave generating laser 1, the laser light is guided to the electro-optical element 3 by the optical fiber 2.

【0034】そして、測定装置14で、遅延時間を考慮
した時間間隔で光スイッチ6において発生側光ファイバ
7を順次切り替える。そして、これに同期して電気光学
素子3で任意のパルス幅とレーザ光量に制御されたパル
ス状のレーザを出射する。そして、レーザ光は、発生側
光ファイバ7の一端に任意の遅延時間をもって入射され
る。
Then, the measuring device 14 sequentially switches the generating side optical fibers 7 in the optical switch 6 at time intervals in consideration of the delay time. Then, in synchronism with this, a pulse-like laser controlled to an arbitrary pulse width and laser light amount by the electro-optical element 3 is emitted. The laser light is incident on one end of the generation-side optical fiber 7 with an arbitrary delay time.

【0035】そして、発生側光ファイバ7の他端からレ
ーザ光が探傷ヘッド8内に出射され、発生側投光用レン
ズ10で集光される。そして、レーザ光はミラー11で
反射された後、集光用窓12を介して、被検体13に照
射される。被検体13は、レーザ光が照射されると表面
が加熱され、温度上昇に伴う体積膨張が生じて応力が発
生する。そして、これが振動源となって、超音波が発生
する。そして、複数の発生側光ファイバ7から、被検体
13に対して順次遅延されてレーザ光が照射されている
ので、超音波はある角度をもって被検体13内部に伝播
する。
Then, a laser beam is emitted from the other end of the generation-side optical fiber 7 into the flaw detection head 8 and focused by the generation-side projection lens 10. After being reflected by the mirror 11, the laser light is applied to the subject 13 via the light condensing window 12. The surface of the subject 13 is heated by the irradiation of the laser beam, and the volume of the subject 13 is increased due to a rise in temperature, thereby generating stress. Then, this becomes a vibration source, and an ultrasonic wave is generated. Then, since the subject 13 is sequentially irradiated with laser light from the plurality of generation-side optical fibers 7 with a delay, the ultrasonic wave propagates inside the subject 13 at a certain angle.

【0036】被検体13表面に発生した超音波は、被検
体13内を伝播する。そして、界面あるいは内部に欠陥
があると、そこで反射し被検体13表面に戻り、この反
射超音波が被検体13表面を振動させる。
The ultrasonic waves generated on the surface of the subject 13 propagate inside the subject 13. If there is a defect at the interface or inside, the light is reflected there and returns to the surface of the subject 13, and the reflected ultrasonic waves vibrate the surface of the subject 13.

【0037】次に超音波受信の動作について説明する。
超音波受信用レーザ光源15から出射したレーザ光は、
光ファイバ16及び光カプラ17を介して受信側光ファ
イバ18の一端に導かれる。そしてレーザ光は、受信側
光ファイバ18の他端から探傷ヘッド8内に出射され
る。そして、レーザ光は受信側投光・受光用レンズ19
で拡散照射され、そして干渉フィルタ20を介してミラ
ー11に照射される。そして、レーザ光はミラー11で
反射した後、集光用窓12を介して被検体13表面に照
射される。
Next, the operation of ultrasonic reception will be described.
The laser light emitted from the ultrasonic receiving laser light source 15 is
The light is guided to one end of the receiving optical fiber 18 via the optical fiber 16 and the optical coupler 17. The laser light is emitted from the other end of the receiving optical fiber 18 into the flaw detection head 8. Then, the laser beam is transmitted to the receiving side light emitting / receiving lens 19.
And the mirror 11 is irradiated via the interference filter 20. After being reflected by the mirror 11, the laser light is applied to the surface of the subject 13 through the converging window 12.

【0038】超音波発生部のレーザ光照射によって振動
する被検体13表面に、超音波受信部によるレーザ光が
照射されると、被検体13表面で反射したレーザ光には
光周波数領域でのドップラーシフトが生じ、反射光の周
波数が変化する。そして、ドップラーシフトが生じた反
射光は、超音波受信用レーザ光源15からの入射時と逆
の経路をたどって光カプラ17に導かれる。そして、レ
ーザ反射光は、光カプラ17から光ファイバ21を介し
てレーザ干渉計22に導かれ、反射光の周波数が測定さ
れる。
When the surface of the subject 13 vibrated by the irradiation of the laser beam from the ultrasonic generator is irradiated with the laser beam by the ultrasonic receiver, the laser beam reflected on the surface of the subject 13 is Doppler in the optical frequency range. A shift occurs and the frequency of the reflected light changes. Then, the reflected light having undergone the Doppler shift is guided to the optical coupler 17 by following a path reverse to that at the time of incidence from the ultrasonic receiving laser light source 15. Then, the laser reflected light is guided from the optical coupler 17 to the laser interferometer 22 via the optical fiber 21, and the frequency of the reflected light is measured.

【0039】もし、被検体13内部に傷があると、被検
体13表面の超音波の周波数が変わることによって、ド
ップラーシフトの量が変わりレーザ反射光の周波数に変
化が生じる。従って、レーザ干渉計22から測定装置1
4に送信される超音波受信信号が変化し、傷の有無を検
査することができる。
If the inside of the subject 13 has a flaw, the frequency of the ultrasonic wave on the surface of the subject 13 changes, so that the amount of Doppler shift changes and the frequency of the laser reflected light changes. Therefore, the measurement device 1
The ultrasonic reception signal transmitted to 4 changes, and the presence or absence of a flaw can be inspected.

【0040】本実施形態のレーザ超音波探傷装置は、レ
ーザ光を複数の光ファイバに順次切り替え、遅延時間を
制御する光スイッチを具備することによって、遅延時間
を正確に制御しながら被検体の所望の位置にレーザ光を
照射することができる。
The laser ultrasonic flaw detector of this embodiment is provided with an optical switch for sequentially switching laser light to a plurality of optical fibers and controlling a delay time. Can be irradiated with laser light.

【0041】また、被検体に照射される照射光、及び被
検体からの反射光の光伝送路となる1本の光ファイバ
と、このレーザ光源からのレーザ光を前記光ファイバに
導き、且つ前記光ファイバからの反射光をレーザ干渉計
に導くための光カプラを具備することによって、被検体
からのレーザ光を効率よく集光することができる。
Further, one optical fiber which becomes a light transmission path of the irradiation light irradiated to the subject and the reflected light from the subject, a laser beam from the laser light source is guided to the optical fiber, and By providing an optical coupler for guiding the reflected light from the optical fiber to the laser interferometer, the laser light from the subject can be efficiently collected.

【0042】また、電気光学素子によって、レーザ光の
照射パワーを制御することによって、被検体表面に発生
する応力を制御することができるので、超音波の周波数
を制御することができる。従って、レーザ光の照射パワ
ーを制御することによって、被検体の材質に最適な超音
波周波数にすることができる。
Further, since the stress generated on the surface of the subject can be controlled by controlling the irradiation power of the laser beam by the electro-optical element, the frequency of the ultrasonic wave can be controlled. Therefore, by controlling the irradiation power of the laser beam, it is possible to make the ultrasonic frequency optimal for the material of the subject.

【0043】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はない。例えば、レーザ干渉計としてファブリー・ペロ
ー干渉法以外にも、ホモダイン干渉法、時間差干渉法、
ヘテロダイン干渉法が適用可能である。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, besides Fabry-Perot interferometry as a laser interferometer, homodyne interferometry, time difference interferometry,
Heterodyne interferometry is applicable. In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のレーザ超音波探傷装置によれ
ば、超音波の入射角,照射パルス幅及び照射時間の制御
を容易に、且つ正確に行うことのできるフェイスドアレ
イ法を用いた超音波探傷装置を提供することができる。
また、光合波分離器によって超音波受信用の光ファイバ
が1本になり、投光・受光用レンズの焦点がずれること
がないので、受光効率を上げることができる。
According to the laser ultrasonic flaw detector of the present invention, an ultrasonic wave using the faced array method which can easily and accurately control the incident angle, irradiation pulse width and irradiation time of ultrasonic waves. An ultrasonic testing device can be provided.
In addition, the optical multiplexer / demultiplexer reduces the number of optical fibers for receiving ultrasonic waves to one, and the focus of the light emitting / receiving lens does not shift, so that the light receiving efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係わるレーザ超音波探傷
装置の概要を示す模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a laser ultrasonic inspection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のレーザ超音波探傷装置の一部の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a part of the laser ultrasonic flaw detector of FIG. 1;

【図3】レーザ超音波探傷装置の電気光学素子を示す模
式図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an electro-optical element of the laser ultrasonic flaw detector.

【図4】レーザ超音波探傷装置の光スイッチを示す模式
図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an optical switch of the laser ultrasonic inspection device.

【図5】レーザ超音波探傷装置の光カプラを示す模式
図。
FIG. 5 is a schematic view showing an optical coupler of the laser ultrasonic flaw detector.

【図6】ファブリー・ペロー干渉計の概要を示す模式
図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of a Fabry-Perot interferometer.

【図7】レーザ超音波探傷装置の概念を示す模式図。FIG. 7 is a schematic view showing the concept of a laser ultrasonic flaw detector.

【図8】フェイスドアレイ法探傷法の概念を示す模式
図。
FIG. 8 is a schematic view showing the concept of the faced array flaw detection method.

【図9】従来のフェイスドアレイ法を用いたレーザ超音
波探傷装置の概念を示す模式図。
FIG. 9 is a schematic view showing the concept of a conventional laser ultrasonic inspection device using the faced array method.

【図10】従来のレーザ超音波探傷装置の超音波受信部
のレーザ光照射・受光部の概念を示す模式図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the concept of a laser beam irradiation / light receiving unit of an ultrasonic receiving unit of a conventional laser ultrasonic flaw detector.

【図11】本発明のレーザ超音波探傷装置の超音波受信
部のレーザ光照射・受光部の概念を示す模式図。
FIG. 11 is a schematic view showing the concept of a laser beam irradiation / light receiving unit of the ultrasonic receiving unit of the laser ultrasonic flaw detector according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波発生用レーザ光源 2 光ファイバ 3 電気光学素子 4 コントローラ 5 光ファイバ 6 光スイッチ 7 発生側光ファイバ 8 探傷ヘッド 9 光ファイバフォルダ 10 発生側投光用半月状レンズ 11 ミラー 12 集光用窓 13 被検体 14 測定装置 15 超音波受信用レーザ光源 16 光ファイバ 17 光カプラ 18 受信側光ファイバ 19 受信側投光・受光用レンズ 20 干渉フィルタ 21 光ファイバ 22 レーザ干渉計 30 結晶 31 偏光子 32 電源 40 回転ドラム 50 球面状ミラー 51 球面状ミラー 52 光電変換素子 REFERENCE SIGNS LIST 1 laser light source for ultrasonic wave generation 2 optical fiber 3 electro-optical element 4 controller 5 optical fiber 6 optical switch 7 generating optical fiber 8 flaw detection head 9 optical fiber folder 10 half-moon lens for emitting light on projection side 11 mirror 12 focusing window DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Subject 14 Measuring apparatus 15 Laser light source for ultrasonic reception 16 Optical fiber 17 Optical coupler 18 Reception side optical fiber 19 Reception side light emitting / receiving lens 20 Interference filter 21 Optical fiber 22 Laser interferometer 30 Crystal 31 Polarizer 32 Power supply Reference Signs List 40 rotating drum 50 spherical mirror 51 spherical mirror 52 photoelectric conversion element

フロントページの続き (73)特許権者 000230940 日本原子力発電株式会社 東京都千代田区大手町1丁目6番1号 (73)特許権者 000006208 三菱重工業株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 (72)発明者 松永 知也 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 山岡 克彰 香川県高松市丸の内2番5号 四国電力 株式会社内 (72)発明者 田中 正和 福岡県福岡市中央区渡辺通2丁目1番82 号 九州電力株式会社内 (72)発明者 青木 孝行 東京都千代田区大手町1丁目6番1号 日本原子力発電株式会社内 (72)発明者 芝池 国雄 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 村川 慎一 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 谷岡 修二 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 田中 弘文 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 池田 弘昭 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22 号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−11135(JP,A) 特開 平9−61261(JP,A) 実開 平3−128851(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 29/00 - 29/28 G01N 21/00 - 21/74 Continued on the front page (73) Patent holder 000230940 Japan Atomic Power Co., Ltd. 1-6-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo (73) Patent holder 000006208 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 2-5-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Tomoya Matsunaga 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Inside Kansai Electric Power Company (72) Inventor Katsuaki Yamaoka 2-5 Marunouchi, Takamatsu City, Kagawa Prefecture Shikoku Electric Power Company (72) Invention Person Masakazu Tanaka 2-1-282 Watanabe-dori, Chuo-ku, Fukuoka City Inside Kyushu Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Takayuki Aoki 1-6-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Atomic Power Company (72) Inventor Kunio Shibaike 2-1-1, Shinaihama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 72) Inventor Shuji Tanioka Hyogo, Kobe City, Hyogo Prefecture 1-1-1, Wadazakicho, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Kobe Shipyard (72) Inventor Hirofumi Tanaka 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe, Hyogo, Japan Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Kobe Shipyard (72) Inventor Hiroaki Ikeda 6-22, Kannonshinmachi, Nishi-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Prefecture, Hiroshima Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (56) References JP-A-63-11135 (JP, A) JP-A-9-61261 (JP, A) Kaihei 3-128851 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 29/00-29/28 G01N 21/00-21/74

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被検体内部の傷を非破壊で検査するため、
前記レーザ光源から発振されたレーザ光源からのレーザ
光を複数の発生側光ファイバから順次遅延させて被検体
表面の異なる位置に照射し、被検体に超音波を発生させ
る超音波発生部を含むレーザ超音波探傷装置において、 前記超音波発生部が、前記レーザ光源からのレーザ光を
複数の前記発生側光ファイバに1本ずつ順次切り替えて
導き、遅延時間の制御を行う光スイッチとを具備してな
ることを特徴とするレーザ超音波探傷装置。
In order to non-destructively inspect a flaw inside a subject,
A laser including an ultrasonic generator for sequentially irradiating laser light from a laser light source oscillated from the laser light source from a plurality of generation-side optical fibers to different positions on the surface of an object to generate ultrasonic waves on the object. In the ultrasonic flaw detector, the ultrasonic generator includes an optical switch that sequentially switches and guides the laser light from the laser light source to the plurality of generation-side optical fibers one by one, and controls a delay time. A laser ultrasonic flaw detector.
【請求項2】被検体内部の傷を非破壊で検査するため、
レーザ光源からのレーザ光を複数の発生側光ファイバか
ら順次遅延させて被検体表面の異なる位置に照射し、被
検体に超音波を発生させる超音波発生部と、被検体表面
にレーザ光源からのレーザ光を照射し、被検体からの反
射光をレーザ干渉計に導いて被検体表面の超音波を測定
する超音波受信部を含むレーザ超音波探傷装置におい
て、 前記超音波発生部が、前記レーザ光源から発振されたレ
ーザ光を複数の前記発生側光ファイバに1本ずつ順次切
り替えて導き、遅延時間の制御を行う光スイッチとを具
備してなり、 前記超音波受信部が、前記被検体に照射される照射光、
及び被検体からの反射光の光伝送路となる1本の受信側
光ファイバと、 この受信側光ファイバから出射されたレーザ光を前記被
検体に導き、且つ該被検体からの反射光を該光ファイバ
に導く投光・受光用レンズと、 前記レーザ光源に接続された第1の光ファイバからのレ
ーザ光を前記受信側光ファイバに導き、且つ前記反射光
を前記受信側光ファイバから前記レーザ干渉計に接続さ
れた第2の光ファイバに導く光合波分離器を具備してな
ることを特徴とするレーザ超音波探傷装置。
2. A method for non-destructively inspecting a flaw inside a subject,
A laser light from a laser light source is sequentially delayed from a plurality of generation-side optical fibers to irradiate different positions on the subject surface to generate ultrasonic waves on the subject, and an ultrasonic generator from the laser light source on the subject surface. A laser ultrasonic flaw detector including an ultrasonic receiving unit that irradiates a laser beam and guides reflected light from the object to a laser interferometer to measure ultrasonic waves on the surface of the object, wherein the ultrasonic generating unit includes the laser An optical switch that sequentially switches and guides the laser light emitted from the light source to the plurality of generation-side optical fibers one by one, and controls a delay time. Irradiation light to be irradiated,
And one receiving optical fiber which becomes an optical transmission path of the reflected light from the subject, and guides the laser light emitted from the receiving optical fiber to the subject, and transmits the reflected light from the subject to the subject. A light projecting / receiving lens for guiding the optical fiber, a laser beam from a first optical fiber connected to the laser light source to the receiving optical fiber, and the reflected light from the receiving optical fiber to the laser. A laser ultrasonic flaw detector comprising an optical multiplexer / demultiplexer for guiding to a second optical fiber connected to an interferometer.
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