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» 2014年11月14日 20時00分 UPDATE

インフラ検査・維持管理展:その源流は光ディスクにあり! パイオニアがテラヘルツ波を使う検査装置を開発 (1/2)

パイオニアは「インフラ検査・維持管理展」に出展し、テラヘルツ波を用いて外壁や金属材料などの検査が行える非破壊検査装置の展示を行った。既に顧客のニーズがあれば製品として出荷することが可能だという。

[三島一孝,MONOist]
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 パイオニアは「インフラ検査・維持管理展」(会期:2014年11月12〜14日、東京ビッグサイト)に出展し、テラヘルツ波(100GHz〜10THzの周波数を持つ電磁波)を用いて外壁や金属材料などの検査が行える非破壊検査装置の展示を行った。既に顧客のニーズがあれば製品として出荷することが可能だという。

 テラヘルツ波は、明確な定義がされているわけではないが、周波数が100GHz〜10THz、波長30μm〜3mmで、光と電波両方の特性を兼ね備えていることが特徴の電磁波だ。布、紙、木材、樹脂、陶磁器などは透過し、金属や水などは透過しない特性を持つ。このため、物体内部の透過像の取得や分子相互作用の検出が可能であり、セキュリティや分光分析分野への応用が期待されている。

photo テラヘルツ波の位置付け

 パイオニアではこのテラヘルツ波を活用し、物体内部の透過イメージングが可能なテラヘルツスキャナーの開発を推進してきた(関連記事:テラヘルツ波で透過イメージングを行う非破壊検査装置、パイオニアが開発)。今回は、3種類のテラヘルツスキャナーを出展。道路や橋梁・インフラの点検や診断、設備補修関連での利用を提案した。

3種類のテラヘルツスキャナーを出展

 出展したのは「ヘッドスキャン型」と「ハンディヘッド型」「フラットベッド型」の3種類だ。

 ヘッドスキャン型は、光励起(れいき)方式のテラヘルツ発生素子を用い、さまざまな測定対象物の内部を簡単に透過イメージングできる。物体の奥行き方向の計測が可能なテラヘルツパルスエコー方式を採用したヘッド部を、専用のスキャンメカニズムに搭載することで、安定したエコーデータの収集が可能となり、物体内部の透視像を3次元的に得ることができる。また、積層された物体の断面形状の観察などの他、これらを2次元画像にして読み出すことも可能だ。塗装の厚み計測、壁や構造物の欠損診断、コーティングの剥離診断などの非破壊検査用途を想定しているという。

 一方のハンディヘッド型はモバイル用途を想定したテラヘルツスキャナーだ。ヘッド部を小型軽量にし、本体は新開発の光学遅延機構と励起光源をコンパクトに収納してバッテリー駆動も可能としたことで、持ち運び可能としている。光励起方式のテラヘルツ発生素子やテラヘルツパルスエコー方式はヘッドスキャンタイプと同じだが、定点での測定しかできないため、2次元画像の作成は行えない。

photophoto ハンディヘッド型テラヘルツスキャナーのヘッド部(左)と本体部(右)(クリックで拡大)
photo ハンディヘッド型テラヘルツスキャナーによる検査結果。塗装膜表面からの反射と地となる金属からの反射を測定することで塗装の厚みや錆の検出が行える。ただハンディヘッド型ではこれらの測定結果を2次元画像にすることはできない(クリックで拡大)
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