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研究内容
- Keywords
高感度磁気センサ、非破壊評価、超伝導量子干渉計, 核四重極共鳴
1. pT-レベル高感度磁気センサの研究と非破壊評価への応用。 2. 3Dプリンターで作製したチタン合金の欠陥検出、コンクリート構造物の鉄筋腐食評価、ケーブル橋の鋼索腐食評価のための非破壊評価技術の研究。 3. 超伝導量子干渉デバイスとその応用に関する研究 4. 核四重極共鳴に関する研究
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
公開特許出願
所属学会
日本非破壊検査協会, 応用物理学会
構造材料研究センター
高感度磁気センサと非破壊検査技術研究
磁気センサ，非破壊検査，サーモグラフィー，渦電流，電磁，鉄筋腐食，積層材料欠陥
概要
高感度磁気センサは、材料評価、バイオ磁気と疾病診断、地球物理学、コミュニケーション、自動車、航空宇宙など多くの分野で利用されている。従来の室温磁気センサの磁場分解能は、深い欠陥検出、生体磁気測定、胎児心磁図を測定するのに十分ではない。そこで、本研究では１pT-レベル小型高感度MI磁気センサを開発し、MIセンサを使用して深部欠損を検出する。
鉄筋腐食、CFRP、粒子積層プロセスにより得られる航空機用部材の非破壊評価ために、電磁気、超音波、サーモグラフィーなどの非破壊評価技術を統合して、革新的な非破壊評価技術を開発する。
新規性・独創性
● pT-レベル小型高感度磁気センサを開発する。センサーユニットと駆動回路間のケーブルは1本のみ。
● 高感度磁気センサを用いて、材料の深部欠陥を検出する渦電流非破壊検査システムを開発した。
● 鉄筋の腐食を検出する小型プローブが開発された。PCとプローブ間はUSBケーブル1本のみで、電源供給とデータ転送が可能。
● サーモグラフィの画像処理法を開発し、試料の表面粗さの影響を低減。
内容
FeCoSiBアモルファスワイヤを用いた高感度磁気センサを開発し、非破壊評価への応用を行った。開発した磁気センサを渦電流探傷（ECT）システムに組み込むことで、金属材料における微小な欠陥を高感度に検出できることを示した。構築したECTシステムにより、3DプリントTi合金および鋼板の欠陥を検出することに成功した。さらに、溶射Ti-6Al-4Vコーティングの評価にECT法を適用し、赤外線サーモグラフィ法による評価結果との比較を行った。これらの成果は、高感度磁気センシングが金属材料およびコーティングの定量的な非破壊評価に有効であることを示している。
鉄筋および鋼製ケーブルの腐食を非破壊で評価するため、コンパクトで携帯可能な渦電流探傷（ECT）システムを開発した。本システムは80 kHzの励磁信号を用い、消費電力は約1 Wであり、1本のUSBケーブルで電源供給とデータ伝送を行うことができる。実験室での試験により、鉄筋の腐食状態を評価できることを確認するとともに、実橋の斜張ケーブルを対象とした現場検査においても腐食検出の有効性を確認した。小型・低消費電力という特長を生かし、鉄筋コンクリート構造物や橋梁ケーブルの効率的な現場腐食検査への応用が期待される。
まとめ
● 小型高感度磁気センサを開発した。この磁気センサを用いて渦電流非破壊評価システムを開発した。
● RC構造体内部の鉄筋や橋梁などの鋼線の腐食を、迅速に判別できる電磁非破壊評価デバイスを開発し、製品化する。
● 電磁気、超音波、サーモグラフィーなどの非破壊評価技術を統合して、革新的な非破壊評価技術を開発する。
