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プラスチックの劣化・健全度診断に新しい手法 テラヘルツ波を用いた非接触診断技術で安全・安心社会を実現

発表のポイント

  • テラヘルツ波を用いて、目では見えないプラスチックの歪み・劣化を非破壊・非接触で検出
  • テラヘルツ波は人体に安全であり、使用状態のプラスチックに適用可能
  • テラヘルツ波の非接触診断技術を用いて、予期しない破損を防ぎ、社会の安全・安心を実現

概要

生活給排水管の建築部材、機械部品、電気絶縁材として身の回りの様々なところで使われているプラスチックの機械的歪みや劣化は目で見ても分からないため、それにより引き起こされる予期しない破損による社会的損害は大きく、使用中のプラスチックの歪みや劣化を安全に診断にできる非接触診断技術の開発が望まれていました。特にプラントや電気設備、橋梁をはじめとする社会インフラには高度成長期に作られた50年を越える高経年のものもあり、樹脂製配管・タンクの破損や絶縁破壊、ケーブル劣化のために2016年10月に東京都心部で起きた大規模停電のような事故が起きると、インフラが機能しなくなる危険があります。

この度、東北大学工学研究科の小山 裕教授、田邉 匡生准教授の研究グループは、テラヘルツ波の特徴を活用することにより、プラスチックの機械的歪みや劣化を非破壊・非接触で診断できる技術の開発に成功しました。

テラヘルツ波はエネルギーの大きさとして室温と同程度で人体に安全であり、装置を小型にできるので、プラスチックが多く使用されているプラントや電気設備を稼動したまま、プラスチックの部位に対して、現場での非破壊検査がはじめてできるようになりました。プラントや電力業界における保守・管理にとても注目されています。

これは、テラヘルツ波の振動方向が歪みに対して平行および垂直であるときのプラスチックによる吸収の大きさが異なることを発見して得られた成果です。

本研究の成果は2017年9月に開催された日本金属学会2017年秋期講演大会(9月6~8日、札幌)ならびに応用物理学会秋季学術講演会(9月5~8日、福岡)で紹介され、その詳細はテラヘルツ波とマイクロ波に関する国際会議であるMTSA2017(4th International Symposium on Microwave/Terahertz Science and Applications、11月19~23日、岡山) において発表されます。

図 テラヘルツ波発生の概念図 ※実際には目に見えない光(赤外光)を使っています

詳細(プレスリリース本文)PDF

問い合わせ先

東北大学大学院工学研究科 
担当 田邉 匡生、小山 裕
電話:022-795-7330
E-mail:tadao.tanabe.b1*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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