(57)【要約】【課題】移動可能な可動式ＦＢＧ超音波センサにより、被検体の任意の箇所で超音波検出を可能とし、しかも超音波検出感度を向上させて構造体の健全性評価の精度を高める。【解決手段】光ファイバ７に形成されたグレーティング８の両端から両側方に離れた箇所のみを、被検体９よりも音速の低い材料から成る取付具１１に接着剤１０でブリッジ接着して可動式ＦＢＧ超音波センサ５を構成し、該取付具１１を被検体９の表面に沿って超音波発振子１６とともに移動させて、被検体の任意の箇所で超音波検出を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバに形成されたＦＢＧ超音波センサのグレーティングが、被検体よりも音速の低い材料から成る取付具に接着されて成り、該取付具を被検体の表面上において移動させて超音波検出を可能とすることを特徴とする可動式ＦＢＧ超音波センサ。
【請求項２】
光ファイバに形成されたＦＢＧ超音波センサのグレーティングの両端から両側方に離れた箇所のみが、被検体よりも音速の低い材料から成る取付具に接着されて成り、該取付具を被検体の表面上において移動させて超音波検出を可能とすることを特徴とする可動式ＦＢＧ超音波センサ。
【請求項３】
光ファイバに形成されたＦＢＧ超音波センサのグレーティングが中空容器で覆われて成る可動式ＦＢＧ超音波センサであって、
前記中空容器は、被検体よりも音速の低い材料で形成されており、該中空容器の両端は、グレーティングの両端から両側方に離れた箇所において前記中空容器の両端にシールドされており、
該中空容器を被検体の表面上において移動させて超音波検出を可能とすることを特徴とする可動式ＦＢＧ超音波センサ。
【請求項４】
前記グレーディングは、前記取付具の平坦な表面に沿って接着されており、前記グレーディングの向きが、前記被検体の超音波の変位の向きと同じとなるように前記被検体に当接して使用されるものであることを特徴とする請求項１又２記載の可動式ＦＢＧ超音波センサ。
【請求項５】
前記取付具の平坦な表面は、前記取付具が前記被検体に当接する面に対して、平行である、垂直である、又は所定の角度で傾斜していることを特徴とする請求項４記載の可動式ＦＢＧ超音波センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバセンサを用いたひずみ計測、および超音波・ＡＥ検出装置の技術分野に関するものであり、特に、ＦＢＧをセンサとする超音波計測装置を用いて超音波を検出する際に、被検体の表面を移動させて、高い感度で超音波を検出するための可動式ＦＢＧ超音波センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、構造物の信頼性を向上させることを目的に健全性評価装置を構築することが期待されている。構造物の健全性を評価する際、ひずみ計測とき裂などの欠陥を検出することは非常に重要である。これまでひずみは金属の変形に伴う電気抵抗変化を利用した抵抗式ひずみゲージを用いて計測されることが多かった。またき裂などの欠陥を検出する手法としては欠陥発生に伴う弾性波放出（ＡＥ）の検出と超音波を利用した非破壊検査が行われている。
【０００３】
例えば、橋梁、輸送機、建築物などの構造物におけるひずみ評価、上記構造物の破壊発生に伴う弾性波放出（ＡＥ）検出、上記構造物への超音波を利用した非破壊検査、ひずみ、超音波・ＡＥ計測を組み合わせた構造物の健全性評価モニタリング装置に適用することができる。
【０００４】
超音波を利用した構造体の非破壊検査では、き裂の存在は超音波の伝搬特性に影響を与えることを利用して、被検査体に超音波を伝搬させ、その応答波形の特徴から欠陥の有無を検査するものである。その際、超音波の検出感度が高いほど、欠陥検出能が高くなる。このため、超音波検出感度の高いセンサの開発が望まれている。
【０００５】
これまでＡＥの検出センサ、および超音波を用いた非破壊検査における超音波検出センサには圧電素子センサが利用されてきた。しかし圧電素子センサの場合、電気式センサであることから電磁波障害の影響を受けることや一個のセンサにつき、一本のケーブルを必要とすることから配線が複雑になるなど実用化において問題があった。
【０００６】
近年、圧電素子のこれらの欠点を改善することができる光ファイバセンサの一種であるＦＢＧセンサによる超音波検出が注目されている。ＦＢＧ（ファイバ・ブラッグ・グレーティング）を構造体の健全性評価におけるひずみ、および超音波・ＡＥ検出用センサとして利用することが期待されている。ＦＢＧ超音波センサは電磁波障害を受けないことや、一本の光ファイバに複数のセンサと取り付けることが可能なことなどの特長があり、実用化において多くの利点を有する。
【０００７】
ＦＢＧ超音波センサを利用した超音波・ＡＥ検出法は用いる光源の種類により二種類に大別することができる。ひとつは広帯域光源を利用するタイプ、もうひとつはレーザ光源、つまり単一波長光源を利用するタイプである。本発明者は、特願２００３−１７２３２１では広帯域光源を利用してひずみ計測と超音波・ＡＥを検出する装置を提案し、特願２００４−１４５８８０ではレーザ光源を利用した超音波・ＡＥ検出装置を提案している。
【０００８】
レーザ光源を利用した超音波計測に関してはこれまでにいくつかの論文報告がされている（非特許文献１参照）。これらの研究においてはセンサとなるＦＢＧの反射率が半減する波長に波長可変レーザの発振波長を設定し、ＦＢＧ超音波センサからの反射光強度がセンサのブラッグ波長に伴い変化することを利用して超音波を検出した実験が報告されている。
【０００９】
これまでにＦＢＧ超音波センサを用いて超音波を計測した実験例が報告され（たとえば非特許文献１参照）、さらにＦＢＧ超音波センサを用いた超音波計測から材料の損傷状態を評価することができることが報告されている（非特許文献２）。
【非特許文献１】D. C. Betz等、Smart Materials andStructures, 12(2003)122-128
【非特許文献２】H. Tsuda等, Smart Materials and Structures, 13(2004)719-724
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
超音波を利用した構造体の健全性評価においては、構造体の健全部に隣接して損傷部が存在する場合があり、ＦＢＧ超音波センサを被検体である構造体の表面にスポット的に固定して測定しても損傷部を見落とされることが生じる。よって、健全性評価の精度を高めるためにも、ＦＢＧ超音波センサを被検体の表面に対して可動とすることが望ましい。
【００１１】
しかし、ＦＢＧ超音波センサを可動とするためには、ＦＢＧ超音波センサのグレーディングを取付け、被検体の表面を移動するための取付具を含むＦＢＧ超音波センサのグレーディングの取付構造が重要である。
【００１２】
ＦＢＧ超音波センサのグレーディングを取付具に取付け、この取付具は被検体の表面に沿って移動するものであるが、この取付具の材料によっては、超音波がグレーディングに伝播することなく健全性評価が不可能となるか、健全性評価の精度が極端に低下してしまう。さらに、ＦＢＧ超音波センサのグレーディングを取付具へ取り付けるために接着剤をグレーディングに塗布したりすると、超音波検出の測定精度が低下するという問題が生じる。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決し、超音波検出感度が高く、精度の高い健全性評価が可能な可動式ＦＢＧ超音波センサを実現するものである。特に、ＦＢＧ超音波センサのグレーディングを取付具へ接着することによる超音波検出感度に対する影響に着目するとともに、取付具の材料による超音波検出感度への影響に着目し、ＦＢＧ超音波センサのグレーディングを取付具への取り付ける構造（具体的には接着構造）、及び取付具の材料の選択において工夫することにより、超音波検出感度を向上させ、健全性評価の精度を高めることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題を解決するために、光ファイバに形成されたＦＢＧ超音波センサのグレーティングが、被検体よりも音速の低い材料から成る取付具に接着されて成り、該取付具を被検体の表面上において移動させて超音波検出を可能とすることを特徴とする可動式ＦＢＧ超音波センサを提供する。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するために、光ファイバに形成されたＦＢＧ超音波センサのグレーティングの両端から両側方に離れた箇所のみが、被検体よりも音速の低い材料から成る取付具に接着されて成り、該取付具を被検体の表面上において移動させて超音波検出を可能とすることを特徴とする可動式ＦＢＧ超音波センサを提供する。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するために、光ファイバに形成されたＦＢＧ超音波センサのグレーティングが中空容器で覆われて成る可動式ＦＢＧ超音波センサであって、前記中空容器は、被検体よりも音速の低い材料で形成されており、該中空容器の両端は、グレーティングの両端から両側方に離れた箇所において前記中空容器の両端にシールドされており、該中空容器を被検体の表面上において移動させて超音波検出を可能とすることを特徴とする可動式ＦＢＧ超音波センサを提供する。
【００１７】
前記グレーディングは、前記取付具の平坦な表面に沿って接着されており、前記グレーディングの向きが、前記被検体の超音波の変位の向きと同じとなるように前記被検体に当接して使用されるものであることを特徴とする。
【００１８】
前記取付具の平坦な表面は、前記取付具が前記被検体に当接する面に対して、平行である、垂直である、又は所定の角度で傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る可動式ＦＢＧ超音波センサは、ＦＢＧ超音波センサのグレーティングを取付具に取付け、しかも取付具を被検体よりも音速の低い材料で形成することで、被検体に固定しなくてもＦＢＧ超音波センサの超音波検出ができ、被検体の各部分の健全性評価を簡単に行うことができる。
【００２０】
そして、本発明に係る可動式ＦＢＧ超音波センサにおいて、特に、ＦＢＧ超音波センサのグレーティングを取付具に取り付ける構造として、その両端から両側方に離れた箇所のみを接着する構成とすれば、被検体に固定しなくてもＦＢＧ超音波センサの超音波検出感度を向上させ、健全性評価の精度をより一層、高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る可動式ＦＢＧ超音波センサを実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面等を参照として、以下に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１、本発明に係る可動式ＦＢＧ超音波センサ５を、被検体９の測定へ適用した状態における超音波検出装置１の全体構成を示す図である。超音波検出装置１は、波長可変レーザ光源２と、波長可変レーザ光源２に光ファイバ３で接続された光サーキュレータ４と、光サーキュレータ４に接続された可動式ＦＢＧ超音波センサ５と、光サーキュレータ４に光ファイバ３で接続された光電変換器６とから成る。
【００２３】
波長可変レーザ光源２の出力波長は、可動式ＦＢＧ超音波センサ５の反射率−波長関係の変化率が最大となる波長、通常は、反射率が半減する波長付近に設定している。超音波検出装置１は、超音波を発生させるための信号発生器１４と、この信号発生器１４に電線１４’を介して接続した超音波発振子１６を有する。
【００２４】
この超音波発振子１６は、被検体９上に置かれ、信号発生器１４で発生した駆動信号を電線１４’を介して被検体９上に置いた超音波発振子１６に入力し、超音波を発生させ、被検体に伝えることが可能である。
【００２５】
超音波検出装置１の全体構成は以上のとおりであるが、本発明は、グレーディング８（ブラッグ格子）を取付具１１へ取り付けて成る可動式ＦＢＧ超音波センサ５の構成を特徴とするものである。
【００２６】
グレーティング８を取付具１１に取り付ける具体的な手段としては、本実施例では、接着剤で取付具１１に接着する（貼り付ける）構成とする。この場合、本実施例１では、図１や図２（ａ）に示すように、グレーティング８の両端から両側方に離れた箇所のみを被検体９に接着剤１０で接着する構造（これを「ブリッジ接着」と名づけた。）とする。
【００２７】
なお、グレーティング８を取付具１１に取り付ける別の手段としてグレーティング８全体を、図２（ｂ）に示すように、取付具１１へ直に接着剤１０で接着する（これを「完全接着」と名付けた。）構造としてもよい。
【００２８】
ところで、被検体９を伝搬する超音波が可動式ＦＢＧ超音波センサ５に伝達させる必要がある。そのために、グレーティング８を取り付ける取付具１１は、被検体９よりも音速の低い材料を媒体とする必要がある。
【００２９】
本実施例１では、取付具１１として、例えば、被検体９がアルミ板の場合は、アルミ板よりも音速の低いアクリル板１５を採用し、このアクリル板１５上にグレーティング８を、図２（ａ）に示すようにブリッジ接着して可動式ＦＢＧ超音波センサ５を構成した。
【００３０】
以上の構成から成るこの実施例の作用を図３により説明する。図３は、超音波発振子１６と可動式ＦＢＧ超音波センサ５を被検体上に配置し、超音波による損傷検知に適用した例である。
【００３１】
使用に際しては、超音波発振子１６を、被検体９上に置き、パルス発生器１４で発生した駆動信号を電線１４’を介して超音波発振子１６に入力し、超音波を発生させ、被検体に伝える。
【００３２】
そして、可動式ＦＢＧ超音波センサ５に、波長可変レーザ光源２からレーザ光が光サーキュレータ４を介して入射され、可動式ＦＢＧ超音波センサ５からの反射光は光サーキュレータ４を介して光電変換器６に送られ、そこで光強度が電圧信号に変換される。
【００３３】
検査する場合は、超音波発振子１６と可動式ＦＢＧ超音波センサ５を直線上に配置し、超音波発振子１６を、矢印方向に移動するとともに、その移動に対応して可動式ＦＢＧ超音波センサ５は、その取付具１１を被検体９の表面に当接してなぞるように矢印方向に同時に移動する。このとき超音波発振子１６と被検体９、および取付具１１と被検体９の間には両者間の超音波伝搬効率を高めるために、水などの液体をカップラントとして入れる（カップラントを入れることは超音波検出技術として周知手段である）。これにより、可動式ＦＢＧ超音波センサ５を移動させながら超音波の検出が可能となる。
【００３４】
なお、本実施例のＦＢＧ超音波センサ５において、前述のとおり、ブリッジ接着（グレーティング８の両端から両側方に離れた箇所のみを取付具１１に接着剤１０で接着する構造）を採用すると、ＦＢＧ超音波センサの超音波検出感度を向上させることができる。この点について以下、簡単に説明する。
【００３５】
従来、ＦＢＧ超音波センサ１７は、図４（ａ）で示すように、被検体９へ直に貼り付けて測定する方法が取られてきた。その際、グレーティング８全体を、被検体９へ直に接着剤１０で接着する（完全接着）構造が採用されていた。
【００３６】
これに対して、本発明者は、図４（ｂ）に示すように、グレーティング８の両端から両側方に離れた箇所のみを被検体９に接着剤１０で接着する（ブリッジ接着）構造のＦＢＧ超音波センサ１８を発明し、すでに出願している。このようなブリッジ接着によると、超音波検出感度が向上する点は、すでに上記別出願において、実験データをあげて詳細に説明しているので、ここではその説明は省略するが、その理論的根拠は、概略次のとおりと考えられる。
【００３７】
即ち、完全接着によると、グレーティング８は、残留応力の影響を受けて大きな複屈折が生じ、ＦＢＧ超音波センサ１７の反射波長域を拡げ、その結果、反射率−波長関係の勾配が低下し、超音波に対する感度が低下する。これに対して、ブリッジ接着の場合は、グレーティング８は接着されていないので、複屈折の影響はない。このため反射率−波長関係の勾配は複屈折による低下を受けず、超音波に対する感度が低下しないと考えられる。
【００３８】
つまり、ブリッジ接着は、グレーティング８へ複屈折の影響をもたらさない取り付け構造であり、接着によりグレーティング８に生じる複屈折をなくすことにより超音波検出感度を高めることができるものと考えられる。本発明の可動式ＦＢＧ超音波センサ５は、このようなブリッジ接着を採用することで、ＦＢＧ超音波センサ１８の超音波検出感度を向上させることができる。
【００３９】
（実験例１）
実施例１の効果を確認するために、実施例１の可動式ＦＢＧ超音波センサ５を用いて、図３に示すような実験システムを用いて超音波検出の実験を行った。この実験例１では、取付具１１はアクリル板で、このアクリル板上に、グレーティング８を挟むように接着剤１０でブリッジ接着するが、接着間距離であるブリッジ間隔ｓは、グレーティング長１０mmに対して１２mmとした。
【００４０】
この実験では、被検体９はアルミ板として、被検体９に図１に示すものと同様な超音波発振子１６で超音波を付与する。そして、超音波発振子１６から、図３において横方向に一直線上に離れた箇所に、可動式ＦＢＧ超音波センサ５を置いた。
【００４１】
なお、比較のために、従来超音波検出に多用されている圧電素子を置いて、超音波応答信号の検出実験を行った。
【００４２】
この実験の結果は、図５に示すとおりである。図５では、超音波を発生させた圧電超音波発振子への送信信号、そして可動式ＦＢＧ超音波センサと圧電センサの応答信号をそれぞれ示している。この実験の結果、本実施例１のように、アクリル板の移動付具を介しても、可動式ＦＢＧ超音波センサの応答はS/N比が非常に高いことが確認された。
【００４３】
（実験例２）
可動式ＦＢＧ超音波センサの有効性を実証するために行った実験例２を説明する。本実験例２では、実施例１の可動式ＦＢＧ超音波センサ５の超音波を利用した損傷検出の有効性を衝撃損傷を有する直交積層繊維強化複合材料を被検体として調べた。図６は、その実験概要を説明する図である。
【００４４】
この実験例２では、被検体９である直交積層繊維強化複合材料板１９は、試験片端部からＹ軸方向に６０mm離れた箇所を中心とする衝撃損傷部２０を有する。衝撃損傷部２０では繊維軸方向割れや層間はく離が観察され、Ｙ軸方向に約１２mmの大きさの損傷が拡がっている。尚、試験片の強化繊維は図面中のＸ、およびＹ軸方向に配列されている。
【００４５】
被検体９に、図１に示す手段と同様な超音波発振子１６で超音波を付与する。そして、超音波発振子１６と可動式ＦＢＧ超音波センサ５を直線上に置き、Ｙ軸方向に超音波発振子１６とともに可動式ＦＢＧ超音波センサ５を平行に移動させて、それぞれの地点における可動式ＦＢＧ超音波センサが検出した超音波応答波形を収録した。
【００４６】
図７に可動式ＦＢＧ超音波センサ５が検出した超音波の到達時間すなわち、応答波形の開始時間とＹ軸の位置との関係を示す。図７に示すように衝撃損傷部２０が存在した箇所においては健全部よりも応答開始時間が早くなっている。理論的考察からも衝撃損傷部２０を通過する超音波は健全部を通過するよりも超音波の到達時間は早くなることが考えられる。
【００４７】
理由は以下の通りである。材料中の超音波伝搬速度はその材料の剛性（ヤング率）と密度の関数で表される。密度が一定の場合、ヤング率に伴い超音波伝搬速度は高くなる。被検体の場合、密度は位置に依存しないことから、超音波伝搬速度はヤング率の関数で与えられる。衝撃損傷部２０では層間はく離が生じて、Ｘ軸方向、およびＹ軸方向の強化繊維層が分離している。
【００４８】
超音波伝搬方向、この場合、Ｘ軸方向におけるヤング率は衝撃損傷部２０におけるＸ軸方向の強化繊維層が最も高く、つづいて健全部、損衝撃傷部２０におけるＹ軸方向の強化繊維層の順序になる。このため損衝撃傷部２０の領域（損傷領域）のＸ軸方向の強化繊維層を伝搬した超音波が最も高速になる。したがって超音波が健全部を通過するよりも損傷部を通過したときに、応答開始時間が早くなると考えられる。
【００４９】
可動式ＦＢＧ超音波センサの超音波検出の位置分解能はセンサのグレーティング部の直径（１３０μｍ程度）であることから、従来多用されてきた圧電素子（市販品では通常、６ｍｍ以上）よりも高くなる。このような可動式センサは超音波を測定したい任意の場所での計測を可能にすることから、固定式のセンサと比較して非常に利便性に優れており従来超音波検出に多用されてきた圧電素子の代替センサとして利用されることが期待される。
【実施例２】
【００５０】
図８は、本発明の実施例２を説明する図である。この実施例２の可動式ＦＢＧ超音波センサ１３は、取付具１１として中空容器２１を用いてグレーティング８を覆い、グレーティング８の両端から両側方に離れた部分で中空容器２１の両端をシールド剤１２などでシールドした構造である。
【００５１】
この実施例２の取付具１１である中空容器２１は、実施例１と同様に、超音波をグレーティング８に伝達するように、被検体９よりも音速の低い材料を媒体とする必要があり、例えば、被検体９がアルミ板の場合は、アルミ板よりも音速の低いアクリル材から成る容器を採用する。
【００５２】
この可動式ＦＢＧ超音波センサ１３は、グレーティング８の両端から離れた位置でグレーティング８の形成された光ファイバ７が支持されグレーティング８に接着剤が塗布されないから、前述のとおり、超音波の感度を低下させることがない。
【００５３】
使用に際しては、実施例１と同様に、超音波発振子と一緒に、この可動式ＦＢＧ超音波センサ１３の中空容器２１を被検体９の表面に沿ってなぞるように移動することで、超音波を測定し被検体の損傷部を検出することができる。
【００５４】
実施例２の可動式ＦＢＧ超音波センサ１３は、グレーティング８を中空容器２１で覆って保護した状態で、シールド剤１２でシールドした部分がブリッジ接着される構成となる。従って、中空容器２１の長さを適宜選択すれば、ブリッジ間隔が容易に設定でき、しかも、中空容器２１でグレーティング８を取り囲むことにより可動式ＦＢＧ超音波センサ１３を、破損や環境から保護する機能を有することとなる。
【実施例３】
【００５５】
図９は、本発明に係る可動式ＦＢＧ超音波センサの実施例３を説明する図である。この実施例３は、実施例１とほぼ同じ構造であるが、その特徴とする構成は、超音波発振子から発振され被検体９に伝搬される超音波の変位方向と、光ファイバ７に形成されたグレーディング８の向きとを平行とした点である。
【００５６】
ここで、「グレーディング８の向き」とは、グレーディング８を構成する光ファイバの軸方向である。グレーディング８は光ファイバの導光路であるコア部にファイバ軸方向に周期的に屈折率の異なる領域を設けた構造を取るので、「グレーディング８の向き」とは、換言すれば、ファイバー７のうちグレーディング８が形成される部分の長軸方向でもある。
【００５７】
実施例３について、より具体的な構成は、グレーディング８が、取付具１１の平坦な表面に沿って接着されており、グレーディング８の向きと被検体９の超音波の変位方向とが同じとなるように被検体９に当接して使用されるものである。
【００５８】
そして、取付具１１のＦＢＧが貼り付けられている表面と、取付具１１が被検体９に当接する面との関係として、次の３つの例がある。
（１）ＦＢＧが貼り付けられている表面が、取付具１１が被検体９に当接する面に対して、平行である（図９（ａ）参照）。
（２）ＦＢＧが貼り付けられている表面が、取付具１１が被検体９に当接する面に対して、垂直である（図９（ｂ）参照）。
（３）ＦＢＧが貼り付けられている表面が、取付具１１が被検体９に当接する面に対して、所定の角度で傾斜している（図９（ｃ）参照）。
【００５９】
実施例３においてこのような構成としたことによる作用効果を説明する。超音波には変位（振動）方向があり、超音波の変位方向とＦＢＧセンサのグレーティングの向きが平行になっているときに、ＦＢＧセンサの超音波検出感度は最大になる、加えてＦＢＧセンサのファイバ被検体９の面に垂直な場合は、超音波が被検体のどの方向から伝搬してきても感度は変わらない等の効果が生じる。
【００６０】
例えば、図９（ａ）に示したように、被検体９の面内方向（図中の矢印方向）に変位方向を持つ超音波に対して、同図（ａ）に示すように、グレーディング８の向きを、超音波の変位方向の向きと同じにして取り付けた可動式ＦＢＧ超音波センサ１１の構成とすることにより、超音波検出感度を最大にすることができる。
【００６１】
また、図９（ｂ）に示すものは、被検体９の面外方向（図中の矢印方向）に変位方向を持つ超音波に対して、グレーディング８の向きを、被検体９の面に垂直な方向であって、超音波の変位方向の向きと同じにして取り付けた可動式ＦＢＧ超音波センサ１１の構成としたものである。
【００６２】
本発明者は、ＦＢＧセンサの超音波検出においては、超音波伝搬方向が検出感度に大きな影響を及ぼすという知見を得ているが、同図（ｂ）に示す構成とすることにより、超音波が被検体のどの方向から伝搬してきても感度は変わらず、取り付け方は伝搬方向に依存しないという、実用上、きわめて大きな効果が生じる。
【００６３】
また、ある角度θの変位方向を持つ超音波に対し、図９（ｃ）に示すように、取付具１１の角度θを持つ面にグレーディング８の向きを、超音波の変位方向の向きと同じにして取り付けたＦＢＧ超音波センサ１１の構成とすることにより、超音波検出感度を最大にすることができる。
【００６４】
以上、本発明に係る可動式ＦＢＧ超音波センサの発明を実施するための最良の形態を、超音波検出のみを例に挙げて説明したが、弾性波放出（アコースティック・エミッション：ＡＥ）も超音波と同じ周波数帯域を有することから、本発明は、ＡＥ検出にも適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係る可動式ＦＢＧ超音波センサは、超音波検出感度がよく、移動可能であるために、被検体の任意の箇所で超音波検出が可能なため、構造体の健全性評価において非常に利用価値があるセンサになる。また、このように移動可能なセンサ形態の実現により従来、超音波検出センサとして多用されてきた圧電センサと同様な取り扱い易さになる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の前提をなす可動式ＦＢＧ超音波センサを被検体へ取り付けて測定する超音波検出装置の全体構成を示す図である。
【図２】ＦＢＧ超音波センサの取付構造を説明する図であり（ａ）はブリッジ接着であり、（ｂ）は完全接着をそれぞれ示している。
【図３】本発明の可動式ＦＢＧ超音波センサの実施例１の使用例、及び、実施例１を利用した実験例１を説明する図である。
【図４】完全接着とブリッジ接着を説明する図であり、いずれも従来例、先行発明に関するものである。
【図５】本発明の可動式ＦＢＧ超音波センサの実施例１の実験例の結果を示す図である。
【図６】本発明の可動式ＦＢＧ超音波センサの実験例２の概要を説明する図である。
【図７】本発明の実験例２の実験結果を説明する図である。
【図８】本発明の可動式ＦＢＧ超音波センサの実施例２を説明する図である。
【図９】本発明の可動式ＦＢＧ超音波センサの実施例３を説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  超音波検出装置
２  波長可変レーザ光源
３  光ファイバ
４  光サーキュレータ
５  可動式ＦＢＧ超音波センサ
６  光電変換器
７  ＦＢＧ超音波センサの光ファイバ
８  グレーティング
９  被検体
１０  接着剤
１１  取付具
１２  シールド剤
１３  ＦＢＧ超音波センサ
１４  信号発生器
１４’ 電線
１５  アクリル板
１６  超音波発振子
１７  ＦＢＧ超音波センサ
１８  ＦＢＧ超音波センサ
１９  直交積層繊維強化複合材料
２０  衝撃損傷部
２１  中空容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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