(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品からの気体のリークを検出するための光音響リーク検出システムであって、該システムは、
前記気体を光学的に励起し、前記部品の少なくとも一部分に照射されると共に、前記気体がビームからの光線を吸収した場合に前記気体が光音響信号を発生するように前記気体によって吸収される波長を有する少なくとも１つのレーザビームを用い、
前記ビームは、パルス周波数においてパルス化され、前記パルス周波数は、該パルス周波数においてバックグラウンド音響ノイズの大きさが所定の低レベルになるように選択されており、前記所定の低レベルの前記バックグラウンド音響ノイズは、光音響信号に対する前記バックグラウンド音響ノイズの比が１：１よりも大きくするようにされており、前記パルス周波数は、前記光音響信号の検出周波数に関連づけられており、
さらに、前記光音響信号を受取ると共に、該光音響信号を示したセンサ信号を与えるための音響センサ手段と、
前記センサ信号を受取ると共に前記部品の前記リークを示した出力信号を与えるための信号プロセッサとを備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記所定の比は、少なくとも３：１とされていることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項３】
前記パルス周波数は、少なくとも１０ｋＨｚ，２０ｋＨｚ，３０ｋＨｚ，４０ｋＨｚ，５０ｋＨｚ，６０ｋＨｚ，７０ｋＨｚ，８０ｋＨｚ，９０ｋＨｚ，又は１００ｋＨｚとされていることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項４】
前記パルス周波数は、少なくとも７５ｋＨｚとされていることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項５】
前記検出周波数は、前記パルス周波数と実質的に同一であることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項６】
さらに、前記レーザビームを与えるための光学的手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項７】
前記光学的手段は、前記レーザビームを示した参照信号を前記信号プロセッサへと与えるための参照手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項８】
前記信号プロセッサは、前記センサ信号に応答すると共に、フィルタされた音響周波数信号を与えるための少なくとも１つのフィルタを備えることを特徴とする請求項７に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項９】
前記信号プロセッサは、フィルタされた前記信号及び前記参照信号に応答する少なくとも１つの同期検出器を備えることを特徴とする請求項８に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１０】
前記信号プロセッサは、前記検出周波数においてエネルギーを通過させると共に、前記検出周波数以外のエネルギーを通過させないフィルタ手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１１】
前記信号プロセッサは、前記パルス周波数を含む通過バンド周波数領域を有することを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１２】
前記センサ手段は、マイクロホンを有することを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１３】
前記センサ手段は、音響反射器を有することを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１４】
前記部品は、熱交換器コイルを含むことを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１５】
前記ビームは、固定されていることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１６】
前記ビームは、前記部品を横切って走査されることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのビームは、複数のビームから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１８】
前記出力信号は、前記部品の前記リーク位置を示すことを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項１９】
前記出力信号は、前記部品の前記気体のリーク量を示すことを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２０】
前記信号プロセッサは、前記部品が前記ビームによって照射されていない場合の前記検出周波数におけるバックグラウンド音響ノイズを測定することを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２１】
前記センサ手段は、所定の周波数領域にわたって前記バックグラウンド音響のイズを測定すると共に、前記バックグラウンド音響ノイズを示したノイズ信号を前記信号プロセッサに与えることを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２２】
前記信号プロセッサは、前記ノイズ信号を受取り、前記パルス周波数に対する所望する周波数を示した周波数信号を与えており、
さらに、前記ビームを与え、前記周波数信号に応じて前記パルス周波数を調節する可変レーザ源を備えることを特徴とする請求項２１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２３】
前記信号プロセッサは、前記部品が前記ビームによって照射されていない場合の前記検出周波数における前記ノイズ信号を測定することを特徴とする請求項２２に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２４】
前記信号プロセッサは、前記パルス周波数と共に変化する通過バンドのフィルタを備えていることを特徴とする請求項２２に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２５】
前記センサ手段は、前記パルス周波数と共に変化する周波数応答性を有することを特徴とする請求項２２に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２６】
前記センサ手段は、前記バックグラウンドノイズを測定するための第１の音響センサと、前記光音響信号を測定するための第２の音響センサとを備えることを特徴とする請求項２２に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２７】
前記ビームの前記パルスは、光パルス周波数バンド幅を有する光パルスを有することを特徴とする請求項１に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２８】
前記光パルス周波数バンド幅は、前記光音響信号の圧力パルス周波数バンド幅程度に小さくされていることを特徴とする請求項２７に記載の光音響リーク検出システム。
【請求項２９】
部品からの気体のリークを検出するための方法であって、該方法は、
前記部品の少なくとも一部を前記部品に入射される少なくとも１つのレーザビームで照射するステップを有し、前記ビームは、前記気体により吸収される波長を有し、前記気体は、前記ビームからの光線を前記気体が吸収すると光音響信号を放出し；
前記レーザビームをパルス周波数でパルス化するステップを有し、前記パルス周波数は、前記光音響信号の検出周波数に関連しており、前記パルス周波数は、前記検出周波数におけるバックグラウンド音響ノイズの大きさを所定の低レベルとする周波数とされ、前記バックグラウンドノイズの前記所定の低レベルは、光音響信号のバックグラウンドノイズに対する比を１：１以上とさせており；
前記音響信号を測定し、前記光音響信号を示したセンサ信号を与えるステップと；
前記センサ信号に応じて前記部品の前記リークを示す出力信号を与えるステップとを有する方法。
【請求項３０】
前記所定の比は、少なくとも３：１であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記パルス周波数は、少なくとも１０ｋＨｚ，２０ｋＨｚ，３０ｋＨｚ，４０ｋＨｚ，５０ｋＨｚ，６０ｋＨｚ，７０ｋＨｚ，８０ｋＨｚ，９０ｋＨｚ，又は１００ｋＨｚとされていることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記パルス周波数は、少なくとも７５ｋＨｚとされていることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
さらに、所定の周波数領域にわたって前記バックグラウンド音響ノイズを測定することを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
前記測定ステップは、前記ビームが前記部品を照射していない場合に行われることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
さらに、前記パルス周波数を前記バックグラウンド音響ノイズの大きさが前記検出周波数において所定のノイズレベル以下とする周波数へと変更するステップを有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
関連する出願についてのクロスリファレンス
本願と共に出願された同時係属中の米国特許出願、出願番号第08/835,043、題名“マルチプルビームを用いた光音響リーク検出器”は、本発明において開示される内容を含むものである。
技術分野
本発明は、リーク検出に関し、より詳細には光音響効果を用いたリーク検出に関する。
背景技術
種々の部品（システム）のリーク試験は、熱交換器コイル、燃料タンク、圧力容器、燃料や油圧ライン等の気体気密性又は液体密封性のために必要とされており、上述した部品の製造プロセスにおける共通のステップとされている。リーク試験の分野においては、部品内における種々の構造的欠陥、例えばリークし易い連結部、クラック、細孔等を、部品を気体により加圧し、上述した部品から漏れるトレース量の気体を検出することにより検出することが知られている。
上述したリーク気体の検出のための１つの方法としては、既知の“光音響”効果を使用する方法を挙げることができる。知られているように、この光音響効果は、気体に入射される光線を気体が吸収する際に発生する。入射される光線の波長が気体により吸収されると、吸収された光エネルギーは、気体を加熱する。加熱された気体が膨張するにつれ、圧力、又は音響波、すなわち音を発生させ、この音は、加熱されたポイントから伝搬する。充分な量のエネルギーが吸収された場合には、音響波は、マイクロホンといった音響センサにより検知され、この、音響センサは、音響波を示す電気信号を与える。電気信号の振幅は、トレーサ気体の濃度、レーザパルスエネルギー、トレーサ気体の吸収強度、検出体積に関連することが知られている。また、上述した光音響効果を試験を行う部品やシステムのリーク位置を検出するために用いることも知られている。
従来の光音響リーク検出システムでは、試験される部品へとパルス化又はスキャンされたレーザビームを入射させ、部品は、レーザ光線を強く吸収する気体で加圧される。リークが生じていて光線が漏れだした気体に入射される場合には、気体は光線を吸収し、上述の音響を発生させ、この音響がマイクロホンや同様の音響センサにより検出される。マイクロホンからの電気信号は、その後リークが存在することをオペレータが判断するために用いられる。上述したシステムは、マックラーエ（McRae）等の米国特許第5,161,408号、題名“光音響リーク検出システム及び方法”に開示されている。
光音響検出を用いる別の従来のシステムとしては、D.J.ブラシントン（Brassington）により、“光音響検出及び定量化−−気体の遠隔検出のための新規な技術”、ジャーナルオブフィジックスＤ（Journal of Physics D）：アプライドフィジックス（Applied Physics），第１５巻、１９８２年、２１９−２２８頁において開示されたシステムを挙げることができ、このシステムは、パルスレーザを気体ソース又はリークの存在や気体ソースやリークへの距離を決定するために用いている。
しかしながら、既存のシステムは、検出するリーク以外のソースから発生するバックグラウンド音響ノイズに対して極めて敏感で、これらのソースは、リークの検出に誤差を発生させる可能性がある。
発明の開示
本発明の目的は、バックグラウンド音響ノイズに対して影響されずらい光音響リーク検出システムを提供することを目的とする。
本発明によれば、部品からの気体リークを検出するための光音響リーク検出システムは、物体の少なくとも一部分に入射され、ビームからの光線を吸収すると光音響信号を発生する気体に吸収される波長を有する少なくとも１つのレーザビームと、光音響信号の検出周波数に関連し、バックグラウンド音響ノイズを測定周波数において所定の低レベルとするパルス周波数でパルス化されたビームと、光音響信号を受取ると共に、光音響信号を示したセンサ信号を与える音響センサと、センサ信号を受取ると共に、部品のリークを示す出力信号を与える信号プロセッサとを備えている。
さらに本発明によれば、所定の低レベルは、所定の割合だけ光音響信号の所定の最低強度よりも小さくされている。さらに本発明によれば、パルス周波数は、少なくとも１０ｋＨｚとされる。さらに本発明によれば、検出周波数は、パルス周波数と実質的に同一とされる。
本発明は、従来のリーク検出システムに対し、システムのバックグラウンド音響ノイズへの応答性に対し光音響信号を大きく改善することにより、著しい改善を提供するものである。本発明は、バックグラウンド音響ノイズが、所定の許容レベル以下となるようなレーザパルス周波数を用いるものである。また、部品にパルス化されたレーザビームを入射させることにより、所定の環境条件に対する最適なシグナル−ツウ−ノイズ応答性を得ることを可能とする。さらに、本発明は連続的に、周期的に、又は要求に応じてバックグラウンド音響ノイズを測定し、バックグラウンドノイズが許容レベル以上の場合には、表示を行うか、又は自動的にレーザパルス周波数を選択させるためにバックグラウンド音響ノイズスペクトルを走査させて所望するシグナル−ツウ−ノイズ応答性を与えるようにすることができる。
上述の目的、及びその他の目的及び特徴、ならびに本発明の効果については、添付する図面により示される例示的な実施例についての後述する詳細な説明により、より明確とすることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の光音響リーク検出システムのブロックダイアグラムである。
図２は、熱交換器コイルと本発明によりこの熱交換器コイル上に照射されるビームとを示した側面図である。
図３は、本発明による図２のコイルの連結部の拡大側面図である。
図４は、本発明による図１に示す同期検出器の概略ブロックダイアグラムである。
図５は、本発明による出力分布を示したビームの上面図及び連結部からの気体リークを示した図である。
図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明による光パルス入力の連なった時間的グラフと３つのレーザパルスに対する種々の応答信号とを示した図である。
図７（ａ）〜（ｇ）は、本発明による図１の同期検出器内の種々の信号についての連続した時間グラフを示した図である。
図８は、本発明の光音響リーク検出システムの別の実施例の概略的ブロックダイアグラムである。
発明の最良の実施態様
図１を参照すると、光音響リーク検出システムは、高パルス繰返し周波数（ＰＲＦ）の、例えばデマリアエレクトロ−オプティックシステムズ（DeMaria Electro-Optic Systems）社製のＬＣ４０受動的Ｑ−スイッチＣＯ2赤外レーザといったレーザ１０を有しており、このレーザ１０は、パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）、すなわちパルス周波数においてパルス化されており、波長λ1を有しているのが示されている。例えばＣＷレーザにチョッパを設けるといった別のいかなるレーザパルス化技術でも所望により用いることができる。また、本発明で開示する特性を有するパルス化されたレーザビームを与えることができるいかなる別のレーザ又は光源も所望により用いることができる。ビーム１２は、直線偏光とされているが、偏光させていない光線又は別の偏光とされた光線、例えば、円偏光、楕円偏光等もまた用いることができる。ビーム１２は、ビーム１２の９５％を通過させて通過ビーム１４とし、ビーム１２の５％を反射させて反射された参照ビーム１５とする９５／５ビームスプリッタ１３に入射される。別の割合のビームスプリッタを用いて参照ビーム１５を得ることも可能である。参照ビーム１５は、光検出器１６に入射され、この光検出器１６は、ライン１７へと電気的参照信号を示した参照信号を与える。電気的参照信号は、同期検出器１８（すなわち復調器）へと送られるが、これについては後述する。
通過したビーム１４は、既知のビーム整形光学系１９、例えば望遠鏡に入射され、この光学系１９は、ビーム１４を受取って意図する用途（後述する）のために所望される広がり及び直径の出力ビーム２０とされる。ビーム２０は、ミラー３２に入射され、このミラー３２は、ビーム２０を別のミラー３４へと反射させる。ミラー３４は、部品３０の連結部２８へとビーム２０を反射させている。図１に示すビームスプリッタ及びミラーのいくつか又は全部の代わりに、別の光学機器及び配置を所望により用いて、連結部２８へとビーム２０を照射することもできる。
ビーム２０は、固定ビームであり、部品３０は、コンベヤ３３により図１の紙面に垂直な方向へと所定の速度、例えば２インチ／ｓ（５．０８ｃｍ／ｓ）で移動されていて、部品（又はその部分）の所定の検査領域１５９（図２）のビームによる照射（又は露光）を可能とさせている。
連結部２８からのリークが生じている部品３０内にどのような気体がある場合であっても、音波３６は、リークしている気体（図示せず）がパルス化されたビーム２０により照射されるポイントから本発明の背景技術セクションにおいて説明した光音響効果により伝搬する。光音響波信号３６の周波数は、パルス化されたレーザビーム２０の繰返し周波数（ＰＲＦ）の周波数と同一とされている。
音響波３６は、エリプソイド（すなわち楕円）反射器３８へと入射され、この反射器３８は、音波３６を音響センサ４０、例えばマイクロホンへと反射させる。音響波３６は、またマイクロホン４０に直接入射されていても良い。マイクロホン４０は、ライン４２へと音響波３６を示す電気信号を与える。マイクロホン４０は、ラーソンデービスラボラトリー（Larson Davis Laboratories）製のモデル２５２０とされており、直径が約０．２５インチ（６．３５ｍｍ）、バンド幅１００ｋＨｚ（±２ｄＢ以内）、ダイナミックレンジが１６４ｄＢ（出力が３％の高調波変調を含んでいる場合）である。いかなる別のマイクロホン、直径、バンド幅、及び／又はダイナミックレンジであっても、音響的リーク信号の検出に望ましい信号レベル及び周波数を検出することができる限り、所望により用いることができる。また、音響センサ４０のバンド幅は、レーザビーム１２のＰＲＦを含んでいる。
偏光反射器３８は、マイクロホン４０の周りを取り囲んでいて、知られているように楕円の両焦点においてピーク音響感度を与えるようにされている。１つの焦点は、リーク位置（音響波源）、すなわち連結部２８とされ、別の焦点は、マイクロホン４０の音響センサメンブレンとされている。特定の位置において音響応答性をピークとすることにより、反射器３８は、リーク位置に関連しない別のソースの影響からのバックグラウンド音響ノイズに対する音響感度への影響を軽減させている（後述する）。マイクロホン４０へ向ける楕円反射器３８の直径は、略６インチ（１５．２４ｃｍ）とされ、マイクロホンから連結部２８への距離は、略１フィート（３０．４８ｃｍ）とされている。別の距離、位置決め、反射器３８の直径も所望により用いることができる。また、偏光の代わりに、反射器３８の形状を放物線又は双曲線、又は所望によりこれら以外の別の形状とすることも可能である。さらに、反射器３８は、所望により排除することも可能であるが、シグナル−ツウ−ノイズ比が低下する結果となる。また、マイクロホンの代わりに、光音響信号３６を検出することができる別のいかなるセンサでも用いることができる。また、フィルタ４４に送られる信号は、電気的なものでなくとも良く、例えば光学的音響センサ又はこれ以外の信号のタイプのセンサとすることができる。
ライン４２には、通過バンドの周波数を通過させ、通過バンド以外の周波数を弱めるか又は阻止する周波数応答性を有する既知のバンドパスフィルタ４４が備えられていて、ライン４６へとフィルタされたその出力信号を与えている。フィルタ４４の通過バンドは、７．６ｋＨｚであり、７１．２ｋＨｚから７８．８ｋＨｚ（３ｄＢのポイントで）の範囲とされている。フィルタ４４は、直列に接続されたローパスフィルタとハイパスフィルタとから構成されていて、バンドパス周波数応答性が与えられている。ローパスフィルタとハイパスフィルタそれぞれの伝達関数は、８つの極（デノミネータ多項式の根）及び６つのゼロ（ニュメレータ（numerator）多項式）を有するコウエル−楕円（Cauer-elliptic）フィルタであり、マサチューセッツ州（Mas）、ハーバーヒル（Haverhill）のフリクエンシイデバイセズ社（Frequency Devices）のモデル番号85L8EY及び858H8EYとされている。得られる周波数応答性は、通過バンドの外側において急峻な立ち上がりを有し、時間的にステップ状の応答におけるオーバーシュートが約２０％とされている。フィルタ４４の通過バンドは、レーザビーム１２のパルス周波数を含んでいる（これはまた、信号３６の音響周波数である）。別の通過バンド、立上がり、オーバーシュートでもまた用いることが可能である。
バンドパスフィルタ４４は、フィルタ通過バンド以外の望ましくないバックグラウンドノイズ周波数の影響を低減させる。バンドパスフィルタ４４の周波数応答性は、検出システムの音響及び電気的なシグナル−ツウ−ノイズ比を維持し、最大化させるようなノイズ環境に適合するように選択される。バンドパスフィルタの代わりに、例えばハイパスフィルタ又はローパスフィルタ等、所望により別のタイプのフィルタも用いることができる。
フィルタされたライン４６上の電気信号は、同期検出器１８へと送られる。この同期検出器１８は、既知の“ロック−イン”アンプリファイアを備えており、このロックインアンプリファイアは、ライン４２（後述する）のマイクロホン信号の信号レベルとバンド幅とを検出するための充分な感度及びバンド幅を有しているが、これについては後述する。検出器１８の参照（又は同期）周波数は、ライン１７上のレーザビーム１２のパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）とされる。同期検出器１８は、ライン４６上のフィルタされた信号をレーザビーム１２のＰＲＦと同期してサンプリングし、ＰＲＦ以外のノイズを排除する。同期検出器１８は、ライン５０へとレーザＰＲＦにおける音響エネルギーを示した電気信号を与える。同期検出器１８の代わりに、いかなる別の狭い周波数バンドフィルタでも所望により用いることが可能であると共に、フィルタ４４を置き換えることも可能である（より詳細には後述する）。
ライン５０には、信号プロセッサ５２が設けられており、この信号プロセッサ５２は、リークが存在するか否か及び／又はその位置及び／又は気体リークの量を判断すると共に、それを示す電気信号をライン５４上に与えている。信号プロセッサ５２は、既知の電気的アナログ及び／又はディジタル部品及び本発明の機能を充分に実行するため必要な信号プロセッシング能力、メモリ能力、及び／又はインタフェイス能力を備えている。また、信号プロセッサ５２は、プログラムされたディジタルコンピュータから構成されていても良い。信号プロセッサ５２は、ライン５０の信号を所定のサンプルレート、例えば５０サンプル／ｓ（５０Ｈｚ）でサンプリングする。別のサンプリングレート又は時間的に連続したアナログ回路も用いることができる。
信号プロセッサ５２は、コンベヤ３３からライン５８を通して部品３０の位置を示した位置信号を受取り、また、部品３０の位置を制御するための位置制御信号をライン５６に与えることも可能である。ビーム２０が物体３０上に入射される場所を決定するためのいかなる別の技術も所望により用いることができる。
パルス化されたレーザビーム１２（したがってビーム２０）の波長λ1は、連結部２８からリークする気体により吸収される波長として選択される。６フッ化イオウ（ＳＦ6）のトレーサ気体についていえば、気体により最適吸収させるためのビーム２０の波長λ1は、１０．５５μｍの赤外領域である。ＳＦ6の波長吸収帯内の別の波長も所望により用いることができる。また、ビーム２０は、気体によって吸収される１つ以上の波長を含んでいても良い。さらに、別の気体も、所望により用いることもできる。この場合、ビーム波長は、用いる気体の吸収波長に設定するものとする。
気体リークによって発生する光音響信号３６に加えて、音響信号はまた、例えば、空調機、ノイズを生じる機械類といった別のソースから発生するが、これらは、バックグラウンド音響ノイズとして知られている。このような音響ノイズは、非常に大きいので気体リークにより発生する音響信号を区別できない。
本発明者等は、レーザビーム１２（及びしたがってビーム２０）のＰＲＦ（すなわちパルス周波数）をバックグラウンド音響ノイズの大きを所定の許容レベル以下とする周波数とすることにより、バンドパスフィルタ４４を通過し、同期検出器１８により検出されるバックグラウンドノイズの量を最低化することができることを見出した。これは、音響信号３６の周波数が実質的にレーザビーム２０のパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）と同一とすることによるものであるが、これについてはすでに説明したとおりである。このような所定の許容レベルは、光音響信号のバックグラウンド音響ノイズに対する所望する比、すなわちシグナル−ツウ−ノイズ比（すなわち応答性）によって決定され、バックグラウンド音響ノイズの大きさが、上述した比による所定の最低の光音響信号の大きさよりも小さくなるようにされる。いかなる所望するシグナル−ツウ−ノイズ比（知られているように１対１よりも大きく、信号がノイズから区別できるようにさせる）でも用途及び所望するノイズマージンに応じて用いることができる。例えば、許容可能な低ノイズレベルは、所望する最低リーク検出感度にともなう光音響リーク信号よりも小さな３：１の比である。より小さな又はより大きな別の比は、所望するノイズマージンに応じて所望により用いることができる。また、所望するシグナル−ツウ−ノイズ比を決定するためのバックグラウンド音響ノイズ及び／又は光音響信号の大きさを測定するために用いられる方法としては、ＲＭＳ（根二乗平均）、ピーク、ピーク−ツウ−ピーク、平均、又はこれら以外の所望する強度測定技術等、標準的な方法を挙げることができる。
レーザビーム１２（及びしたがってビーム２０）のＰＲＦは、システムが用いられる環境（例えば工場領域）のバックグラウンド音響ノイズ周波数スペクトルを分析し、レーザの最良のＰＲＦｓに相当する最低バックグラウンドノイズ周波数を決定することにより選択することができる。本発明者等は、７５ｋＨｚのＰＲＦが許容可能なノイズ抵抗性を与えることを見出した。この理由は、多くの工場におけるバックグラウンド音響ノイズは、この周波数においては許容できる程度に低いレベルとなっているためである。しかしながら、別のＰＲＦｓ、例えば１０ｋＨｚから２００ｋＨｚ又はいかなる別の周波数でも同様に所望により用いることが可能である。最大パルス周波数は、特に用いるレーザパルス化技術のバンド幅、マイクロホン、フィルタ、及び他のシステム部品の高周波応答性及び上述した気体の緩和時間の関数である。最低パルス周波数は、特に検査する部品の速度及び部品がビームを通過する速度又はビームが部品を通過して運動する速度といった所望する速度の関数である。
リーク検出システムはまた、シグナル−ツウ−ノイズ測定を行い、オペレータに対してバックグラウンド音響ノイズがそのパルス周波数において許容可能なレベルを超えていることを警告する。これとは別に、システムは、所定の周波数領域（スペクトル）にわたりバックグラウンド音響ノイズ周波数を測定することによって、シグナル−ツウ−ノイズ応答性を調整し、所望するシグナル−ツウ−ノイズ応答性を与えるようにレーザパルス周波数を選択するようにされていても良い。このような測定及び／又は調節は、周期的に、連続的に又は要求に応じて行うことが可能である。
特に、マイクロホン４０は、光音響信号の所望する検出周波数におけるバックグラウンド音響ノイズレベルを測定するために用いることが可能である（すなわち、パルス周波数）。この場合、信号プロセッサ５２は、レーザビーム２０が物体３０を照射していない場合、例えばレーザパルスの間又は所定時間ビームを停止させる等の場合にフィルタ４４及び検出器１８の通過バンド内の周波数において同期検出器１８からのライン５０を通してマイクロホン４０からのバックグラウンド音響ノイズを測定する。特に信号プロセッサ５２は、ビームのオン／オフ信号をライン７０を通してレーザ１０へと送り、組立ライン上又は別の所定の時間での検査の間ビームを停止させて、バックグラウンド音響ノイズの測定を可能とさせている。
バックグラウンド音響ノイズが許容レベルを超えた場合には、信号プロセッサ５２は、ライン９０へと信号を送りオペレータに注意を喚起する。この場合、システムは、再度校正して許容可能なバックグラウンド音響ノイズレベルを有する新たなパルス周波数を選択し、許容可能なシグナル−ツウ−ノイズ比を選択する。
マイクロホン４０はまた、所定の周波数領域（すなわちスペクトル）にわたってバックグラウンド音響ノイズを測定するために用いることができる。この場合、マイクロホン４０からのライン４２上の信号は、ライン４２により示されているように直接信号プロセッサ５２へと送られる（加えて、フィルタ４４へと供給される）。信号プロセッサ５２は、ビーム２０が部品３０を照射していない間に上述したと同様な方法でフィルタされていないライン４２上の音響信号をサンプルする。信号プロセッサ５２は、既知の周波数応答製分析（例えば、フーリエ分析）をマイクロホン４０からの信号について行い、所定の周波数領域（すなわちスペクトル）にわたってバックグラウンド音響ノイズの大きさ（すなわち、エネルギー量）を決定する。
これとは別に、第２の音響センサ７０、例えば試験部品３０から１フィート（３０．４８ｃｍ）離れて配置されたマイクロホンを用いることも可能である。所望により別の距離も用いることが可能である。マイクロホン７０は、応答性の遅いブロードバンドマイクロホンを用いることができるし、センサ４０が狭いバンド幅を有する場合（例えば、パルス周波数付近）には、バンド幅の広いだけのマイクロホンを用いることも可能である。マイクロホン７０は、ライン７２を通して電気信号を信号プロセッサ５２へと与えている。マイクロホン７０は、所定の周波数領域（すなわちスペクトル）にわたってバックグラウンド音響ノイズを測定し、ライン７２を通して信号プロセッサ５２へとスペクトルを表した信号を送る。マイクロホン７０は、所望する周波数領域を与えるように選択する必要がある。音響センサ又はマイクロホンの別のタイプ又は１つ以上のマイクロホンを、バックグラウンド音響ノイズを測定するため所望により用いることができる。信号プロセッサ５２は、知られた周波数応答性分析（例えば、フーリエ分析）をマイクロホン７０からの信号に対して行い、所定の周波数領域（すなわちスペクトル）にわたりバックグラウンド音響ノイズの大きさ（すなわちエネルギー量）を決定する。
部品３０からの光音響信号３６をマイクロホン７０が充分に検出できる程に高感度及び／又は接近している場合には、マイクロホン７０からのバックグラウンド音響ノイズは、ビーム２０が部品３０を照射していない場合にサンプルする必要がある。また、マイクロホン７０は、マイクロホン４０により検出されるノイズに類似するバックグラウンド音響ノイズが検出できるように配置される必要がある。音響反射器は、反射器３８と同様に上述の効果を与えるのが必要な場合に用いることができる。
マイクロホン７０は、マイクロホン４０と共に（横並び又はこれ以外で）反射器３８内に共に配置することができる（反射器３８が用いられる場合である）。この場合には、信号プロセッサ５２は、ライン７２を通してマイクロホン７０から及び／又は上述したようにライン４２を通してマイクロホン４０からバックグラウンドノイズスペクトルを測定する。
一度信号プロセッサ５２がバックグラウンド音響ノイズを測定すると、信号プロセッサ５２は、光音響信号の所望する検出周波数（すなわち光パルス周波数）で測定されたバックグラウンド音響ノイズを上述した所定の許容レベルと比較して、バックグラウンド音響ノイズが上述のレベルを超えているか否かを決定する。バックグラウンド音響ノイズが、許容レベルを超えている場合には、信号プロセッサ５２は、周波数スペクトルにわたって上述したバックグラウンドノイズの大きさを検査して、バックグラウンド音響ノイズの大きさが許容レベル以下の別の周波数が有るか否かを決定する。その場合には、信号プロセッサ５２は、ライン７４を通してパルス周波数選択信号をレーザ源１０へと送り、レーザビーム１２のパルス周波数を上述した周波数へと変化させると共に、バンドパスフィルタ４４を上述した周波数を含むように通過バンドを変化させる。この場合、レーザ源１０は、可変パルスレーザ源とするものとし、フィルタ４４は、バンド可変フィルタとするものとする。フィルタ４４が信号プロセッサ５２にソフトウエアの一部として組み込まれている場合には（後述する）、信号プロセッサ５２は、直接適切なフィルタ特性へと変化するものとする（例えば、所定のフィルタ係数及び／又はアルゴリズムを変化させることによる）。
これとは別に、信号プロセッサ５２は、連続（又は周期的速度で）してレーザパルス周波数をバックグラウンドノイズが最も低い、又は現在のパルス周波数でのレベルよりも低いレベルの周波数へと調節することによって、常にシグナル−ツウ−ノイズ比を最低化又は改善することが可能とされている。
図８を参照すると、これとは別にセンサ４０が狭いバンド幅の音響センサであり、広いパルス周波数が可能であれば、複数の狭いバンドの音響センサ８０（例えば、マイクロホン又は別の音響センサ）を単一のセンサ４０の代わりに用いることも可能である。センサ８０はそれぞれ異なった周波数バンド幅又は通過バンド中心周波数を有していて、周波数バンド幅が互いに重なり合っていても、互いに重なり合っていなくとも良い。各センサ８０からのライン８２を通した出力信号は、スイッチ（又はマルチプレクサ）８４へと送られ、スイッチ８４の出力は、ライン４２へと送られてバンドパスフィルタ４４（図１）へと供給される。スイッチ８４は、信号プロセッサ５２からのライン７４を通したパルス周波数選択信号により制御されている。スイッチは、センサ８０からのライン８２を通した信号のうちの適切な１つを、どのパルス周波数が選択されたかを示すライン７４上の周波数選択信号に基づいてライン４２へと接続させる。センサ８０からの適切な信号を選択するための別の技術も用いることができる。
図１を参照すると、これとは別に、音響センサ４０は、ライン７４を通した入力信号に基づいて調節可能な可変バンド幅及び／又は可変中心周波数を有していても良い。したがって、この場合、ライン７４のパルス周波数選択信号は、可変音響センサ４０の双方へと送られ、バンド幅及び／又は音響センサ４０の中心周波数を調節し、レーザ１０へと送られてレーザパルス周波数を調節する。信号プロセッサ５２からの別のラインを通した別の選択信号を用いて、所望によりレーザ１０のパルス周波数及び音響センサ４０のバンド幅及び／又は中心周波数を選択することもできる。
パルス周波数を設定するため、別の信号処理技術を用いて所望するシグナル−ツウ−ノイズ応答性を維持させ及び／又は所望によりシグナル−ツウ−ノイズ応答性を最大化させるように調節することが可能である。
ビーム２０が連結部２８に照射される位置において、ビーム２０は、略３／８″（９．５２５ｍｍ）というように、連結部２８（図２参照）の直径に略等しくされている。ビーム２０は、僅かに広がったビームとされ、平均出力が略０．２５〜０．３Ｗとされている。光出力が大きくなるにつれ、音響戻り信号は、所定のリーク量について大きくなる。ビーム２０は、標準的なガウシアン出力分布をビーム直径のわたって有しており、出力の９８％がＴＥＭ00モードで放出されている。パルス化されたレーザビーム２０は、全値半幅（ＦＷＨＭ）で略１５０ｎｓの短パルス幅の１３．３３μｓで、ＰＲＦが７５ｋＨｚに相当する複数のパルスの列から構成されている。０．２５〜０．３Ｗの平均出力については、パルスあたりのエネルギーは、略３．３３〜４μＪ（平均出力／ＰＲＦ）である。上述した特許出願において説明されているように、上述したビーム特性は、充分な音響レベルを発生させて、略０．１ｏｚ／年（又はそれ以下）のトレース量の気体状ＳＦ6のリーク検出を信頼性良く可能とさせている。
用いるビーム特性に応じて所望により別のリークレベルも検出することが可能である。また、別のビーム直径、出力、出力分布特性、並びに広がり量は、用途、必要とされる感度、部品サイズ、安全性の観点に基づいて用いることも可能である。例えば、ガウシアン型の出力分布の代わりに、“トップハット”、すなわち矩形分布プロファイルを用いることができる。また、光学的アパーチャ又はそれ以外の光学部品を、所望により用いて、ビーム２０の出力プロファイルを整形することも可能である。
ビーム直径は、連結部２８の寸法、ビームの所望する断面出力分布、連結部２８の垂直方向の運動の量（アライメントの許容度）、ビーム２０の入射に際して、連結部２８の垂直方向から横に見た角度θ1により決定される（図１では９０°として示してある）。ビーム２０の直径は、連結部２８の直径と同一とされる必要はなく、所望により連結部２８よりも小さくとも大きくとも良い。ビーム２０を広がったビームとする代わりに、収束された、すなわち集光されたビームを用いることも可能である。しかしながら、広がったビームは、操作者のため最大の安全性を提供する。
ビーム２０の別のＰＲＦ（すなわちパルス周波数）及びパルス幅を所望により用いることができる。また、パルス形状は、所望によりいかなるライズ及び／又はフォール（rise and/or fall）形状、例えば、ガウシアン、矩形、三角形状、指数、円形を有していても良く、ライズ及び／又はフォールの形状は、対称である必要はない。さらに、本発明においては、光パルス周波数を、検出することを望む光音響信号のパラメータ（例えば、第１又は別の高調波（複数の高調波））に関連させることができる。このようにして、光学的パルス周波数と所望される光音響信号の周波数の間の関係を１：１とする必要を無くすことができる。パルス周波数は、光音響信号の周波数と同一としなくとも良い場合には、フィルタ４４の応答性と、同期検出器１８と、ライン１７の参照信号の周波数とは、光音響信号の所望する検出周波数に設定することが可能となり、光パルス周波数は、所望する検出周波数におけるバックグラウンドノイズの大きさに基づいて設定することが可能となる。
また、上述した同時係属中の特許出願で説明されているように、ターゲット気体の加熱が実質的に瞬時に発生し、その結果気体からの音響圧力波がエネルギーパルスの立上がり端で発生することから、光パルスの時間長さを、全期間に比較して短くすることもできる（すなわち低いデューティサイクル）。音響圧力波はまた、光エネルギーパルスの立下がり端においても発生する。気体によって発生される圧力パルスの時間幅（又は時定数又は緩和時間）は、吸収気体の分子緩和に基づいて略１μｓである。別の圧力パルス幅は、既知の光音響ファクターに基づいて用いることもできる。したがって、ビーム２０のレーザパルス時間が発生した圧力パルスの幅と等しくなるまで増加すると、レーザパルスのエネルギーを増加させる結果となり、これに比例してレーザの平均出力が比例して増加し、リーク検出における音響信号の改善度合いを見合った程度に増大させることなく、システムの安全性を低減させてしまうことになる。したがって、気体のエネルギー放出の時定数よりも速く気体へとエネルギーを供給するような短い間隔の光パルスがより効果的であり、長い間隔の光パルスよりも安全である。しかしながら、所望により、より長い間隔のパルスも用いることができる。
ここで図２を参照すると、部品３０（図１）の右側面図が一重の気体容体コイル、例えばビーム２０が入射される熱交換器コイルのためのチュービングとして示されている。コイル３０は、１つのピースとされた銅チュービングとされた連なったＵ形状のチューブ１５２（すなわち、“ヘアピン”）を備えている。これらのＵ形状のチューブ１５２は、曲がった銅チュービング１５４により互いに連結されており（すなわち、“戻し曲げ”）、連結部２８においてチューブ１５２と連結されている。このＵ形状のチューブ１５２は、２４〜１００インチの長さを有しており、直径が略３／８″（９．５２５ｍｍ）とされ、壁厚が略０．０１７″（０．４３１８ｍｍ）とされている。Ｕ形状のチューブ１５２の間の距離Ｄは、中心間で略１″（２．５４ｃｍ）である。別の長さ、厚さ、直径、距離（Ｄ）、材料も所望により用いることができる。また、コイル３０の両端部には、端部キャップ１５６，１５８が取り付けられており、気体圧力を保持するようにされている。別の既知の技術を用いて気体圧力を保持させることも可能である。また、いかなる既知の配管連結、例えばリリース可能なノズルコネクション等でもチューブ３０を加圧するために用いることができる。
図３を参照すると、本発明を適用して検査される連結部２８の１つの拡大図が示されており、図３には、フレア１６０を備えたヘアピンチューブ１５２の頂部領域が示されており、このフレア内には、戻し曲げチューブ１５４が挿入されている。ロウ付け材料１６２は、チューブ１５４とフランジ１６０の間に配置されている。ロウ付けされると、ロウ付材料１６２は、流れ下り、領域１６４をシールして戻し曲げ１５４とチューブ１５２の間に気密（又は液体密封性）のシールを与える。連結部２８を互いにロウ付けする代わりに、別の接合材料及び接合技術も所望により用いることができる。
図４を参照すると、同期検出器１８は、例えばEG&Gインスツルメンツ社（EG&G Instruments Corp.）モデル５１０５といったロックインアンプリファイア２００を備えており、７５ｋＨｚのバンド幅を持つように適切に調節が加えられているのが示されている。ロックインアンプ２００は、検出器２０２を備えており、この検出器２０２は、ライン２０４にインフェーズ（Ｉ）信号を与え、ライン２０６に位相が９０°ずれた信号（Ｑ）を与えている。Ｉ信号は、参照信号の位相にある入力信号のサンプリングを示し、Ｑ信号は、参照信号に対して９０°位相がずれた入力信号のサンプリングを示す。Ｉ信号及びＱ信号は、ローパスフィルタ２０８，２１０へとそれぞれ供給されて、フィルタされた信号（Ｉｆ，Ｑｆ）がそれぞれライン２１２，２１４へと与えられ、これらがベクトル和回路２１６へと送られる。フィルタ２０８，２１０の時定数は、それぞれ１０ｍｓである。これとは違う時定数であっても所望により用いることができる。ローパスフィルタ２０８，２１０は、それぞれライン２０４，２０６へと応答信号をＩｆ、Ｑｆを平滑化させて出力させている。
回路２１６は、既知のアナログ回路、例えばオペアンプ及び／又は高精度高帯域ＲＭＳ−ＤＣコンバータを備えており、これらはフィルタされた信号Ｉｆ，Ｑｆのベクトル和をライン５０へと与え、このベクトル和は、二乗和の平方根（（Ｉｆ2＋Ｑｆ2）1/2）となっている。ベクトル和を用いることにより、ライン５０（図１）の出力信号を、ライン１７の参照信号とフィルタ４４からのライン４６のサンプルされた信号との間の位相シフトから独立したものとすることができる。
図５，図６，図７を参照すると、説明の目的のために、ビーム２０は、ビーム２０の断面に沿ったガウシアン出力プロファイル２３０を有しており、ポイント２３１においてピーク出力を有していると共に、連結部２８は、一定の点状リーク源２３２を有するものとしている。このリーク源２３２は、矢線２３４の方向にビーム２０を横切って通過している。図５及び図６を参照すると、（ａ）に示されているように、ビーム２０は、光パルス２５０〜２５４から構成されており、これらの光パルス２５０〜２５４は、パルス幅が狭く、互いに１３．３３μｓ（Ｔ）離間している（７５ｋＨｚパルス周波数に相当する）と共に、強度は、リーク源２３２を照射するビーム２０の部分に応じて変動し、これが、パルス２５０〜２５４の増加する高さによって示されている。ビーム２０がリーク源２３２を横切って運動するにつれて、リーク源２３２に照射されるビーム２０の出力は、プロファイル２３０に応じて変動する。３つのパルス２５０−２５４は、プロファイル２３０（図５）に沿った３つの入力パルスを示すように、図６には、種々の信号応答を示すように選択されている。
図６を参照すると、図６（ａ）〜（ｄ）には、リーク気体２３２が光パルス２５０を吸収すると、リーク気体２３２が、音響圧力パルス２５６を発生させ、このパルスは、上述したように略１μｓで終了する。パルス２５６は、マイクロホン４０へと伝搬して行き、このマイクロホン４０は、パルス２５６（図６）に応答してライン４２（図１）に減衰した振動電気信号２６２を発生させる。曲線２６２の形状及び平滑化されるか又は振動するかは、マイクロホン４０のバンド幅に依存する。信号２６２は、バンドパスフィルタ４４に送られ、このバンドパスフィルタ４４は、パルス周波数の基本（すなわち第１）波を表した正弦波信号２６８を与えており、その振幅は、ライン４６（図１）からのマイクロホン４０の応答の振幅に関連している。
同様に、気体２３２がパルス２５０よりもより高い出力を有する次の光パルス２５２を吸収すると、音響圧力パルス２５８を発生し、これがマイクロホン応答２６４及びその前の応答信号２６８よりも振幅の大きなバンドパスフィルタ応答２７０を与える。同様に、気体２３２がパルス２５２よりも高い出力の次の光パルス２５４を吸収すると、音響圧力パルス２６０を発生させ、これがマイクロホン応答２６６及びその前の応答信号２７０よりも振幅の大きな対応するバンドパスフィルタ応答２７２を与える。波形２６８〜２７２は、図７において後述するように、リーク部２３２を横切ってビーム２０が通過するにつれて全体のバンドパスフィルタ応答波形３００を形成する。
図６（ａ）〜（ｄ）は、例示の目的のためだけのものであり、規格を与えるものではなく、また伝搬の際の遅延、フィルタによる位相シフト、ノイズを無視したものである。また、種々の波形の形状は、図示されたものと違っていても良い。
図７を参照すると、図７（ａ）〜（ｇ）には、ビーム２０及びリーク２３２とが互いに横切るにつれ、バンドパスフィルタ４４は、ライン５０（図１）を通して同期検出器１８へと信号３００を与え、この信号３００は、出力プロファイル２３０（図５）にしたがったピーク振幅を有しているのが示されている。また、ライン１７の参照信号は、１３．３３μｓ（Ｔ）離間したパルス３０２（７５ｋＨｚの光パルスに対応する）を発生する。検出器２０２（図４）のＩ信号出力は、波形３０４で示され、Ｑ出力（Ｉ出力に対して９０°位相がずれている）が波形３０６（図７）により示されている。フィルタされた出力Ｉｆは、曲線３０８で示され、フィルタされた出力Ｑｆが曲線３１０により示され、ライン５０のベクトル和出力が曲線３１２により示されている。曲線３００，３０４〜３１２の形状は、光出力プロファイル３２０（図５）にしたがったものとなる。したがって、曲線３００，３０４〜３１２の形状は、光出力プロファイル２３０が異なった形状を有しているのであれば、異なっていても良い。
波形３００，３０４，３０６における実際のパルス数は、ビーム２０及びリーク部２３２が互いに横切る速度に依存する。２インチ／ｓの速度及び７５ｋＨｚのパルス速度については、１インチ移動する間に３７，５００パルス、すなわち０．００１インチの移動あたり３７．５パルスとなる。また、点状リーク部２３２のかわりに、より大きなリーク部３２０（図５）とされていても良い。この場合、出力曲線のピークにおけるパルス数は、気体リークの雲状部分３２０の寸法に依存する。気体の雲状部分３２０がより大きくなると、ビーム２０が雲状部分３２０をより長く通過することとなり、このためピーク出力におけるより多くのパルス数が存在することになる。
これとは別に、ロックインアンプ２００（図４）と、ベクトル和回路２１６と、バンドパスフィルタ４４（図１）とは、半波（又は全波）波形整形器を伴う高Ｑバンドパスフィルタに置き換えられ、続いて接続されるローパスフィルタに置き換えられていても良い。また、例えば同期又は非同期、位相検知又は位相検知でない、いかなる別のタイプの検出又は復調器でも所望により用いることができる。いかなる別のタイプのフィルタ又は検出でも、パルス周波数におけるエネルギーを検出するために用いることができる。
図１及び図７を参照すると、図７（ｇ）には、バックグラウンド音響ノイズ及び本発明で説明した光音響ノイズに加えて、種々の電気的ライン又は回路に結合される電気的ノイズ３２２があることが示されている。例えば、ノイズは、フィルタ４４と検出器１８の間のライン４６、又は検出器１８と信号プロセッサ５２の間のライン５０に結合されうる。このような電気的ノイズは、周期的又はスプリアスノイズスパイク３２２の形態となる。このような電気的ノイズスパイク３２２は、スパイクの強度が充分に大きければ音響リークパルスとして誤認識される。しかしながら、しばしば上述した電気的ノイズスパイクは、上述したように音響リークの照射にわたるｍｓ程度の全体のプロファイル３１２よりもずっと短い。
上述した電気的ノイズによるリークの誤読取りを排除するため、信号プロセッサ５２（図１）は、ライン５０を通った同期検出器１８からの信号３１２の時間変化速度を測定する。３／８インチの直径のビームで、ビーム走査（又はコンベヤ）速度が２インチ／ｓにおいては、ビームが点状リーク部を走査するために略０．１８７５ｓを要する。信号プロセッサ５２が５０Ｈｚ（０．０２ｓ）においてサンプリングする場合には、ライン５０の信号３１２は、９．４サンプルとなる。ライン５０の信号が１つ又は２つのサンプルにおいてローレベル信号から気体リークレベルへと変化するように鋭く変化する場合には、このような鋭い変化は、ノイズとして無視される。別のサンプル数も用いることが可能である。
上述した同時係属中の特許出願開示するように、１つ以上のビームが部品３０へと入射されても良い。部品へと入射される各ビームについては、多重となった異なった非吸収性及び／又は吸収性の波長を用いることができる。１つ以上のビームが用いられる場合には、ビームは、異なった吸収及び／又は非吸収波長及び／又は異なったパルス周波数を有していても良い。また、ビーム２０の断面形状は、試験される部品３０（又はその一部）の所望する検査領域について所望する量の照射、例えば長くて細い矩形の断面のビーム、すなわち部品３０の狭いセクションをいかなる所定の時間においても照射（又は露光）するような“シート”状ビーム等、いかなる形状及び／又は寸法とされていても良い。また、光音響信号を検出するため多重となったマイクロホンも用いることができる。
さらには、上述した同時係属中の特許出願に開示するように、試験中、ビーム２０を固定して、部品３０をビーム２０を通して移動させる（例えば、図２に開示した一重コイル）代わりに、ビーム２０を部品３０を横切って走査又は移動させることもできる。これとは別に、部品３０をビーム２０を通して移動させると共に、ビーム２０を部品３０を横切って同時又は連続的に走査することもできる。
さらに、本発明は、例示的な目的から部品の連結部のリークを検出するものとして説明してきたが、上述した同時係属中の特許出願に開示されているように、本発明は、細孔、クラックといった種々の構造的欠陥を示す気体リークのため、部品のいかなるポイント又は領域又は部品全体を検査することが可能である。
また、非リーク光音響信号（又はノイズ）校正（すなわち、ベースライン測定）技術及び上述した特許出願において開示した実施例、例えばエアフロー源及び試験される物体に入射させるビームを非吸収性波長とすることもまた、本発明において用いることができる。
また、図１中のブロック４４，１８，５２，に示される機能のいくつか又はすべては、破線で示したボックス９２のように、プログラム化されたディジタルコンピュータに適切な入力／出力インタフェイス、アナログ−ディジタル又はディジタル−アナログコンバータ、上述した機能を実行するために充分なメモリを含ませた信号プロセッサ５２中に取り込ませることができる。
さらに、配置に関連する用語、例えば、頂部、底部、垂直、水平、側部は、相対的な用語であり、本発明中では、例示する目的のためにのみ用いたものである。上述した用語は、見る者、リーク検出システム、試験される部品の配置の要因に依存することが理解されよう。したがって、所定の用途について本発明において示したと異なった配置とされた場合にでも適切な別の用語に置き換えることができる。
本発明は、例示的な実施例について開示し説明を行ってきたが、当業者によれば、上述した種々の別の変更、除外、付加は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱すること無く行うことができることが理解されよう。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図７ｆ】
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【図７ｇ】
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【図８】
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