技術情報

コンポジットタイプの探触子

超音波非破壊検査の最初の数十年間は、探触子は水晶または圧電セラミック製の固体ディスクをベースにしていました。比較的最近になりコンポジット探触子がそれに代わり登場して来ました。このコンポジット探触子は製造コストが高く高価格になりますが、利点もあります。 即ち、帯域幅が広く且つパルス回復時間が相対的に早いという特性を維持する一方、従来型の類似探触子と比べて感度が１２ｄB程度増加しています。　

コンポジット探触子は標準的な圧電材料を格子状にカットして製造します。カットされた振動子の隙間にはエポキシ樹脂を充填します。その後底面を研磨してエポキシ・マトリックスの中に一連の小圧電ブロックが残る様にします。更に両面を電気接続用にメッキし、組み込まれる探触子の型に合わせて正方形、長方形、または円形の形状にカットされます。

こうして製造された振動子では、多数ある個々の圧電ブロックが球面波の点源の役割を果たします。その球面波はホイヘンスの原理に従い単一波を合成します。探触子の感度は増加しますが、それは個々の圧電ブロックが固体ディスクまたはプレート中央のある一点と比較してより自由に拡張、収縮する為です。更に、エポキシの存在は振動子の音響インピーダンスを下げ、複合材やポリマー樹脂とウェッジ、遅延材及び水との音響結合を一層効率的にします。 一つ可能性として考えられる欠点は、直接接触法において通常タイプに比べてより自由に共鳴する振動子の近表面部における近距離分解能の問題です。コンポジット探触子という特殊な振動子の製造技術は、フェイズドアレイ探触子の構造及び波面形成の基盤を成すという点で特別な意義があります。

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一振動子探触子の特性 >>