JPH08128996A - Ultrasound imaging equipment - Google Patents
Ultrasound imaging equipmentInfo
- Publication number
- JPH08128996A JPH08128996A JP6269274A JP26927494A JPH08128996A JP H08128996 A JPH08128996 A JP H08128996A JP 6269274 A JP6269274 A JP 6269274A JP 26927494 A JP26927494 A JP 26927494A JP H08128996 A JPH08128996 A JP H08128996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistant
- radiation
- heat
- ultrasonic
- amplifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】超音波発受信の圧電素子に接続する各アンプや
切換器とコントローラを耐熱耐放射線性の真空マイクロ
素子で形成して圧電素子に近接して設け、検出感度と解
像度に優れた超音波センサ部による超音波画像化装置を
提供する。
【構成】請求項1記載の超音波画像化装置は、直線上ま
たは同一平面上に規則的に配列した超音波の発受信をす
る多数の圧電素子4からなる超音波センサ部1が、前記
圧電素子4と、各圧電素子4が発受信する信号の発信及
び受信用アンプ21,23と、この発信及び受信用アンプ2
1,23に対する信号を切替える発信及び受信用切替器2
0,22と、これらを制御するコントローラ19とからな
り、前記発信及び受信用アンプ21,23や発信及び受信用
切替器20,22とコントローラ19等がいずれも耐熱,耐放
射線性で前記圧電素子4に近接して設けたことを特徴と
する。
(57) [Abstract] [Purpose] Each amplifier, switching device, and controller connected to a piezoelectric element for transmitting and receiving ultrasonic waves are formed of vacuum microelements that are heat and radiation resistant, and are installed close to the piezoelectric elements to provide detection sensitivity An ultrasonic imaging device using an ultrasonic sensor unit having excellent resolution is provided. According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic imaging apparatus in which an ultrasonic sensor unit 1 comprising a large number of piezoelectric elements 4 for emitting and receiving ultrasonic waves arranged regularly on a straight line or on the same plane is the piezoelectric element. The element 4, the amplifiers 21 and 23 for transmitting and receiving signals transmitted and received by each piezoelectric element 4, and the amplifier 2 for transmitting and receiving
Transmitter / receiver switch 2 that switches the signal to 1, 23
0, 22 and a controller 19 for controlling them, and the transmission and reception amplifiers 21, 23, the transmission and reception switchers 20, 22 and the controller 19 are all heat- and radiation-resistant. It is characterized in that it is provided in the vicinity of 4.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高速増殖炉等の液体金
属冷却原子炉の原子炉容器内において冷却材として収容
した液体金属の例えばナトリウム中において、超音波ト
ランスデューサを不透明なナトリウム内で走査して、炉
内に設置した構造物を目視化して検査を行う超音波画像
化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is directed to scanning an ultrasonic transducer in an opaque sodium in a liquid metal such as sodium contained as a coolant in a reactor vessel of a liquid metal cooled nuclear reactor such as a fast breeder reactor. Then, the present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus for visualizing and inspecting a structure installed in a furnace.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の超音波画像化装置においては図8
のブロック構成図に示すように、炉内検出部である超音
波センサ部1は、例えば検査ロボットアーム2の先端に
取り付けられて不透明な液体金属3である例えばナトリ
ウム中に浸漬されている。この超音波センサ部1の表面
において平面的に規則的に多数配列された圧電素子4に
は、検査ロボットアーム2の外部に設置された信号処理
装置5からの指令に基づいて、発信器6から電圧パルス
信号が発信される。2. Description of the Related Art In a conventional ultrasonic imaging apparatus, FIG.
As shown in the block diagram of FIG. 1, the ultrasonic sensor unit 1 that is the in-furnace detection unit is attached to, for example, the tip of the inspection robot arm 2 and is immersed in the opaque liquid metal 3, for example, sodium. On the piezoelectric elements 4 which are regularly arrayed in a plane on the surface of the ultrasonic sensor unit 1, the oscillator 6 is operated based on a command from the signal processing device 5 installed outside the inspection robot arm 2. A voltage pulse signal is emitted.
【0003】さらに、コントローラ7からの切換制御指
令8にしたがって発信用切換器9の1つが閉じられ、こ
の閉じた回路の発信用アンプ10により前記発信器6から
の電圧パルス信号が増幅されて、高電圧パルスとして1
つの圧電素子4に印加される。これにより、当該圧電素
子4の表面から液体金属3内に超音波エコー11が発信さ
れる。この発信された超音波エコー11は、液体金属3内
を伝播して対象物12にて反射され、他の圧電素子4によ
り受信される。Further, one of the transmission switching devices 9 is closed according to the switching control command 8 from the controller 7, and the voltage pulse signal from the transmitter 6 is amplified by the transmission amplifier 10 of the closed circuit, 1 as high voltage pulse
It is applied to two piezoelectric elements 4. As a result, the ultrasonic echo 11 is transmitted from the surface of the piezoelectric element 4 into the liquid metal 3. The transmitted ultrasonic echo 11 propagates in the liquid metal 3, is reflected by the object 12, and is received by another piezoelectric element 4.
【0004】この圧電素子4が受信した微小信号は、前
記コントローラ7からの切換制御指令8にしたがって閉
じた受信用切換器13の回路を介し、受信用アンプ14に入
力され、増幅した後にアナログ、ディジタル変換器15
(以下A/D変換器と略称する)に入力される。The minute signal received by the piezoelectric element 4 is input to the receiving amplifier 14 via the circuit of the receiving switching device 13 closed according to the switching control command 8 from the controller 7, and after being amplified, analog, Digital converter 15
(Hereinafter abbreviated as A / D converter).
【0005】以上の動作をコントローラ7が例えば、圧
電素子4の数がN個ある場合に、1個の圧電素子4を発
信用として順次切り替えると同時に、常に残りのN−1
個の圧電素子4を受信用として選択する。このN−1個
の圧電素子4による受信信号は、A/D変換器15に取り
込まれて、ディジタル信号に変換されて信号処理装置5
に出力する。信号処理装置5では、この信号を開口合成
することにより画像化し、不透明な液体金属中の対象物
12の画像を再生して表示装置16において観察可能にして
いる。For example, when the number of the piezoelectric elements 4 is N, the controller 7 sequentially switches one piezoelectric element 4 for transmission for the above operation, and at the same time, the remaining N-1
The individual piezoelectric elements 4 are selected for reception. The received signal from the N-1 piezoelectric elements 4 is taken into the A / D converter 15 and converted into a digital signal to be processed by the signal processing device 5.
Output to. In the signal processing device 5, this signal is subjected to aperture synthesis to form an image, which is an object in an opaque liquid metal.
Twelve images are reproduced so that they can be viewed on the display device 16.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波画像化装
置では、超音波センサ部1における多数の圧電素子4と
接続する受信用切換器13を始め、発信用アンプ10と受信
用アンプ14、及び発信用切換器9やコントローラ7等
が、検査ロボットアーム2の外部に設置されている。し
たがって、検査ロボットアーム2の内部には、多数の圧
電素子4と同数のケーブル17を収納する必要があり、こ
の収納スペース上の制約により圧電素子4の数を増やし
て超音波センサ部1としての解像度を向上することがで
きないという課題があった。In the conventional ultrasonic imaging apparatus, the switching device 13 for reception, which is connected to a large number of piezoelectric elements 4 in the ultrasonic sensor unit 1, the transmission amplifier 10, and the reception amplifier 14, Further, the transmission switching device 9 and the controller 7 are installed outside the inspection robot arm 2. Therefore, it is necessary to accommodate the same number of cables 17 as the many piezoelectric elements 4 inside the inspection robot arm 2, and the number of the piezoelectric elements 4 is increased due to the restriction on the accommodation space, and the ultrasonic sensor unit 1 is provided. There is a problem that the resolution cannot be improved.
【0007】さらに、前記発信用アンプ10及び受信用ア
ンプ14が検査ロボットの外部に設置されていることか
ら、検査ロボットアーム2の先端に取り付けた圧電素子
4へ印加する高電圧パルスが長いケーブル17内にて減衰
すると共に、同様に圧電素子4が受信した微弱な超音波
信号も減衰して信号波形が変形する。Further, since the transmitting amplifier 10 and the receiving amplifier 14 are installed outside the inspection robot, a cable 17 having a long high voltage pulse applied to the piezoelectric element 4 attached to the tip of the inspection robot arm 2 is provided. While being attenuated inside, the weak ultrasonic signal received by the piezoelectric element 4 is also attenuated and the signal waveform is deformed.
【0008】これらより、超音波画像化装置として信号
とノイズの比であるS/Nが低くなり、検出感度や解像
度が低下する。また、圧電素子4の小形化ができないた
めに、圧電素子4を集積化して超音波センサ部1の小形
化と解像度の改良が困難であった。As a result, the S / N, which is the ratio of signal to noise, in the ultrasonic imaging apparatus is lowered, and the detection sensitivity and resolution are lowered. Further, since the piezoelectric element 4 cannot be downsized, it is difficult to integrate the piezoelectric element 4 to downsize the ultrasonic sensor unit 1 and improve the resolution.
【0009】本発明は、超音波を発受信する圧電素子に
接続する各種アンプや切換器とコントローラを耐熱,耐
放射線性の真空マイクロ素子で形成して圧電素子に近接
して設けて、小型で検出感度と解像度に優れた超音波セ
ンサ部による超音波画像化装置を提供することにある。According to the present invention, various amplifiers, switching devices, and controllers connected to a piezoelectric element for transmitting and receiving ultrasonic waves are formed by a heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro element and are provided in the vicinity of the piezoelectric element, thereby achieving a small size. An object of the present invention is to provide an ultrasonic imaging device using an ultrasonic sensor unit having excellent detection sensitivity and resolution.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1記載の発明に係る超音波画像化装置は、液体金
属冷却原子炉の原子炉容器内に設置して液体金属中に浸
漬された構造物を超音波により画像化する監視装置にお
いて、直線上または同一平面上に規則的に配列した超音
波の発受信をする多数の圧電素子からなる超音波センサ
部が、前記多数の圧電素子と、各圧電素子が発受信する
信号を増幅する発信及び受信用アンプと、この発信及び
受信用アンプに対する信号を切り替える発信及び受信用
切替器と、これら発信及び受信用切替器を制御するコン
トローラとからなり、前記発信及び受信用アンプや発信
及び受信用切替器とコントローラ等がいずれも耐熱,耐
放射線性で前記圧電素子に近接して設けたことを特徴と
する。In order to achieve the above object, an ultrasonic imaging apparatus according to the invention of claim 1 is installed in a reactor vessel of a liquid metal cooled reactor and immersed in the liquid metal. In a monitoring device for imaging a structure with ultrasonic waves, an ultrasonic sensor unit including a plurality of piezoelectric elements that emit and receive ultrasonic waves that are regularly arranged on a straight line or on the same plane is provided with the plurality of piezoelectric elements. A transmission and reception amplifier that amplifies signals transmitted and received by each piezoelectric element, a transmission and reception switcher that switches signals to the transmission and reception amplifier, and a controller that controls the transmission and reception switcher. The transmitting and receiving amplifiers, the transmitting and receiving switching devices, the controller, and the like are all provided in the vicinity of the piezoelectric element with heat resistance and radiation resistance.
【0011】請求項2記載の発明に係る超音波画像化装
置は、前記超音波センサ部において、超音波を発信をす
る多数の圧電素子へ供給する信号を増幅する発信用アン
プが耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子からなること
を特徴とする。請求項3記載の発明に係る超音波画像化
装置は、前記超音波センサ部において、超音波を受信を
する多数の圧電素子からの信号を増幅する受信用アンプ
が耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子からなることを
特徴とする。In the ultrasonic imaging apparatus according to a second aspect of the present invention, in the ultrasonic sensor section, a transmission amplifier for amplifying signals supplied to a large number of piezoelectric elements for transmitting ultrasonic waves is heat resistant and radiation resistant. It is characterized in that it is composed of a vacuum micro-element. In the ultrasonic imaging apparatus according to the invention of claim 3, in the ultrasonic sensor section, a receiving amplifier for amplifying signals from a large number of piezoelectric elements that receive ultrasonic waves is a heat- and radiation-resistant vacuum micro It is characterized by being composed of an element.
【0012】請求項4記載の発明に係る超音波画像化装
置は、前記超音波センサ部において、多重伝送された信
号を切り替えて各圧電素子へ印加するための発信用切替
器が、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子からなるこ
とを特徴とする。請求項5記載の発明に係る超音波画像
化装置は、前記超音波センサ部において、各圧電素子か
らの信号を切り替えて多重伝送するための受信用切替器
が、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子であることを
特徴とする。In the ultrasonic imaging apparatus according to a fourth aspect of the present invention, in the ultrasonic sensor section, a transmission switch for switching the multiplex-transmitted signals and applying the signals to each piezoelectric element is heat-resistant and resistant. It is characterized in that it is composed of a radiation-type vacuum micro device. In the ultrasonic imaging apparatus according to the invention as set forth in claim 5, in the ultrasonic sensor section, a receiving switch for switching signals from each piezoelectric element for multiplex transmission is a heat- and radiation-resistant vacuum micro It is an element.
【0013】請求項6記載の発明に係る超音波画像化装
置は、前記多重伝送された信号及び各圧電素子からの信
号を切り替える発信及び受信用切替器を制御するコント
ローラが、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子により
構成したロジック回路であることを特徴とする。請求項
7記載の発明に係る超音波画像化装置は、前記耐熱,耐
放射線性の真空マイクロ素子からなる発信用アンプと一
体に超音波を発受信する圧電素子を設けたことを特徴と
する。In an ultrasonic imaging apparatus according to a sixth aspect of the present invention, the controller for controlling the transmission / reception switch that switches the multiplex-transmitted signal and the signal from each piezoelectric element is heat and radiation resistant. It is a logic circuit configured by the vacuum micro element of. An ultrasonic imaging apparatus according to a seventh aspect of the invention is characterized in that a piezoelectric element for emitting and receiving ultrasonic waves is provided integrally with the transmitting amplifier composed of the heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro element.
【0014】請求項8記載の発明に係る超音波画像化装
置は、前記耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子からな
る発信及び受信用アンプと、発信及び受信用切替器と、
コントローラと、超音波を発受信する圧電素子を集積し
て一体化したことを特徴とする。According to an eighth aspect of the invention, there is provided an ultrasonic imaging apparatus, wherein an oscillation and reception amplifier comprising the heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro element, an oscillation and reception switcher,
It is characterized in that a controller and a piezoelectric element for emitting and receiving ultrasonic waves are integrated and integrated.
【0015】[0015]
【作用】請求項1記載の発明によれば、液体金属中に浸
漬された構造物は、超音波画像化装置の超音波センサ部
に形成された多数の圧電素子が発受信する超音波エコー
により監視される。前記圧電素子は発信用アンプで増幅
された高電圧パルスが、コントローラで制御された受信
用切替器を介して加えられて超音波エコーを発信し、構
造物から反射した超音波エコーによる微小な受信信号
は、多数の圧電素子を介して受信用アンプにより増幅さ
れる。According to the first aspect of the invention, the structure immersed in the liquid metal is generated by ultrasonic echoes generated and received by a large number of piezoelectric elements formed in the ultrasonic sensor section of the ultrasonic imaging apparatus. To be monitored. The piezoelectric element emits an ultrasonic echo when a high-voltage pulse amplified by a transmission amplifier is applied through a reception switching device controlled by a controller, and minute reception by an ultrasonic echo reflected from a structure. The signal is amplified by the receiving amplifier via a large number of piezoelectric elements.
【0016】前記多数の圧電素子に接続される発信及び
受信用切替器と、この発信及び受信用切替器により信号
を切り替えられる発信及び受信用アンプと、前記発信及
び受信用切替器を制御するコントローラ等を耐熱,耐放
射線性として液体金属中で圧電素子に近接して設けてい
る。A transmitter / receiver switch connected to the plurality of piezoelectric elements, a transmitter / receiver amplifier whose signals can be switched by the transmitter / receiver switch, and a controller for controlling the transmitter / receiver switch. Are provided near the piezoelectric element in liquid metal for heat resistance and radiation resistance.
【0017】このために、各機器相互間の接続距離が短
く、ケーブル数が少ないために、授受する信号の減衰と
ノイズの影響が減少してS/Nが改善され、受信信号を
再生した構造物の画像が鮮明に得られる。また超音波セ
ンサ部が小形になり、検査ロボット内に収納することに
より、検査ロボットも小形にできる。For this reason, since the connection distance between the respective devices is short and the number of cables is small, the attenuation of the signals to be transmitted and received and the influence of noise are reduced, the S / N is improved, and the received signal is reproduced. The image of the object can be obtained clearly. Further, the ultrasonic sensor unit is downsized, and the inspection robot can be downsized by housing it in the inspection robot.
【0018】請求項2記載の発明は、前記超音波センサ
部の圧電素子に近接して設置する発信用アンプを、耐
熱,耐放射線性の真空マイクロ素子で、その回路構成に
より増幅用アンプとしたので、この発信用アンプが耐
熱,耐放射線性で小形化され、超音波センサ部が小形に
できる。According to a second aspect of the present invention, the transmission amplifier installed in the vicinity of the piezoelectric element of the ultrasonic sensor section is a vacuum micro element having heat resistance and radiation resistance. Therefore, this transmission amplifier can be miniaturized with heat resistance and radiation resistance, and the ultrasonic sensor unit can be miniaturized.
【0019】請求項3記載の発明は、前記超音波センサ
部の圧電素子に近接して設置する受信用アンプを耐熱,
耐放射線性の真空マイクロ素子で、その回路構成により
増幅用アンプとしたので、この受信用アンプが耐熱,耐
放射線性で小形化され、超音波センサ部が小形にでき
る。According to a third aspect of the present invention, the receiving amplifier installed near the piezoelectric element of the ultrasonic sensor unit is heat-resistant,
Since the radiation-resistant vacuum micro element is used as an amplification amplifier due to its circuit configuration, the reception amplifier can be miniaturized with heat resistance and radiation resistance, and the ultrasonic sensor unit can be miniaturized.
【0020】請求項4記載の発明は、前記超音波センサ
部の圧電素子に近接して設置する発信用切替器を耐熱,
耐放射線性の真空マイクロ素子で、その回路構成により
切替器としたので、この発信用切替器が耐熱,耐放射線
性で小形化され、超音波センサ部が小形にできる。According to a fourth aspect of the present invention, a heat transmission switch is installed near the piezoelectric element of the ultrasonic sensor unit,
Since it is a radiation-resistant vacuum micro-element and has a switching structure due to its circuit configuration, this transmission switching device can be miniaturized by heat resistance and radiation resistance, and the ultrasonic sensor unit can be miniaturized.
【0021】請求項5記載の発明は、前記超音波センサ
部の圧電素子に近接して設置する受信用切替器を耐熱,
耐放射線性の真空マイクロ素子で、その回路構成により
切替器としたので、この受信用切替器が耐熱,耐放射線
性で小形化され、超音波センサ部が小形にできる。According to a fifth aspect of the present invention, the switch for reception installed near the piezoelectric element of the ultrasonic sensor unit is heat-resistant,
Since the radiation-resistant vacuum micro element is used as a switching device due to its circuit configuration, the receiving switching device can be miniaturized by heat resistance and radiation resistance, and the ultrasonic sensor unit can be miniaturized.
【0022】請求項6記載の発明は、前記超音波センサ
部の圧電素子に近接して設置するコントローラを耐熱,
耐放射線性の真空マイクロ素子として、ロジック回路を
形成したので、コントローラが耐熱,耐放射線性で小形
化され、超音波センサ部が小形にできる。According to a sixth aspect of the present invention, the controller installed near the piezoelectric element of the ultrasonic sensor unit is heat-resistant,
Since the logic circuit is formed as a radiation-resistant vacuum micro element, the controller can be miniaturized with heat resistance and radiation resistance, and the ultrasonic sensor unit can be miniaturized.
【0023】請求項7記載の発明は、前記超音波センサ
部の圧電素子を耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子か
らなる発信用アンプと一体に構成したので、超音波エコ
ーの発受信の機能が向上し、超音波センサ部が小形にで
きる。According to a seventh aspect of the present invention, since the piezoelectric element of the ultrasonic sensor unit is integrally formed with a transmission amplifier composed of a heat- and radiation-resistant vacuum micro element, the function of transmitting and receiving ultrasonic echoes is provided. It is possible to improve the size of the ultrasonic sensor unit.
【0024】請求項8記載の発明は、前記発信及び受信
用アンプと発信及び受信用切替器と、及びコントローラ
を耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子で形成する共
に、超音波を発受信する圧電素子と集積して一体化した
ことにより、超音波センサ部の小形化と共にS/Nが向
上し、高密度化することによる超音波の指向角が拡大し
て解像度が向上する。According to an eighth aspect of the present invention, the transmitter / receiver amplifier, the transmitter / receiver switch, and the controller are formed of heat- and radiation-resistant vacuum microelements, and the piezoelectric device emits and receives ultrasonic waves. By integrating and integrating with the element, the ultrasonic sensor portion is downsized and the S / N is improved, and the high density makes the directivity angle of the ultrasonic wave wide and the resolution improved.
【0025】[0025]
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分には同
一符号を付して詳細な説明を省略する。第1実施例は、
図1のブロック構成図に示すように検査ロボットアーム
2の外部で液体金属3の外には、各圧電素子4に対する
超音波の発受信制御と、各圧電素子4からの信号を開口
合成して画像化する信号処理装置5が設置してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same components as those of the above-described related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The first embodiment is
As shown in the block diagram of FIG. 1, the ultrasonic wave transmission / reception control for each piezoelectric element 4 and the signal from each piezoelectric element 4 are combined outside the liquid metal 3 outside the inspection robot arm 2 by aperture synthesis. A signal processing device 5 for imaging is installed.
【0026】さらに、信号処理装置5に接続されて、こ
の信号処理装置5の指令に基づき超音波の電圧パルス信
号を多重化して1本のケーブル17により出力する発信器
6と、前記各圧電素子4の受信信号を多重化して1本の
ケーブル17により入力し、アナログ信号からディジタル
信号に変換して前記信号処理装置5に伝達するA/D変
換器15と、信号処理装置5において画像化された画像信
号を再生して観察可能ににする表示装置16が設置されて
いる。Further, the oscillator 6 is connected to the signal processing device 5 and multiplexes the voltage pulse signal of the ultrasonic wave based on the command of the signal processing device 5 and outputs it by one cable 17, and the piezoelectric elements. The received signals of No. 4 are multiplexed and input by one cable 17, and the A / D converter 15 for converting the analog signal into the digital signal and transmitting it to the signal processing device 5 and the image processing in the signal processing device 5. A display device 16 is provided for reproducing the image signal and making it observable.
【0027】また、液体金属3に浸漬されている部分
は、液体金属3による高温と高レベルの放射線に耐える
構造としている超音波センサ部18は、例えば検査ロボッ
トアーム2の先端に取り付けられていて、検査ロボット
アーム2と共に液体金属3に浸漬されている。超音波セ
ンサ部18の表面には平面的で規則的に多数の圧電素子4
が配列してあり、また耐熱,耐放射線コントローラ19も
同様に検査ロボットアーム2に設置している。The ultrasonic sensor 18 having a structure in which the portion immersed in the liquid metal 3 is resistant to high temperature and high level radiation due to the liquid metal 3 is attached to the tip of the inspection robot arm 2, for example. , Is immersed in the liquid metal 3 together with the inspection robot arm 2. On the surface of the ultrasonic sensor unit 18, a large number of piezoelectric elements 4 are regularly arranged in a plane.
The heat and radiation resistant controller 19 is also installed on the inspection robot arm 2 in the same manner.
【0028】さらに、前記発信器6に接続された1本の
ケーブル17の先端には、前記多数の圧電素子4のそれぞ
れに対応した多数のスイッチで構成される耐熱,耐放射
線発信用切換器20が接続されていて、この耐熱,耐放射
線発信用切換器20の各スイッチは、それぞれ多数の増幅
用アンプで構成される耐熱,耐放射線発信用アンプ21を
介して前記各圧電素子4に接続している。Further, at the end of one cable 17 connected to the transmitter 6, a heat-resistant and radiation-resistant transmitter switch 20 composed of a plurality of switches corresponding to the plurality of piezoelectric elements 4 is provided. Are connected to the respective piezoelectric elements 4 via heat-resistant and radiation-resistant transmission amplifiers 21 each composed of a large number of amplification amplifiers. ing.
【0029】さらに、前記多数の圧電素子4と、前記A
/D変換器15に接続された1本のケーブル17の先端との
間には、各圧電素子4に対応した多数のスイッチで構成
される耐熱,耐放射線受信用切換器22と、多数の増幅用
アンプで構成される耐熱,耐放射線受信用アンプ23が接
続されている。また、前記耐熱,耐放射線発信用切換器
20と耐熱,耐放射線受信用切換器22は、いずれも前記耐
熱,耐放射線コントローラ19により、その開閉が制御さ
れるようにして構成されている。Further, the plurality of piezoelectric elements 4 and the A
Between the tip of one cable 17 connected to the D / D converter 15, a heat-resistant and radiation-resistant receiving switch 22 composed of a large number of switches corresponding to each piezoelectric element 4 and a large number of amplifiers. A heat-resistant and radiation-resistant reception amplifier 23, which is composed of a power amplifier, is connected. In addition, the heat and radiation resistant switching device
Both the heat-resistant and radiation-resistant receiving switch 20 and the heat-resistant and radiation-resistant receiving switch 22 are constructed so that their opening and closing are controlled by the heat-resistant and radiation-resistant controller 19.
【0030】次に上記構成による作用について説明す
る。発信器6よりケーブル17を経由して多重化された電
圧パルス信号が出力されると共に、耐熱,耐放射線性コ
ントローラ19からの切換制御指令8により、耐熱,耐放
射線発信用切換器20の1つが閉じられ、さらに、当該耐
熱,耐放射線発信用切換器20に対応する回路以外の耐
熱,耐放射線受信用切換器22が閉じられる。Next, the operation of the above configuration will be described. A multiplexed voltage pulse signal is output from the transmitter 6 via the cable 17, and one of the heat and radiation resistant switching devices 20 is activated by the switching control command 8 from the heat and radiation resistant controller 19. Further, the heat-resistant and radiation-resistant receiving switch 22 other than the circuit corresponding to the heat-resistant and radiation-resistant transmitting switch 20 is closed.
【0031】このために、前記閉じられた1つの耐熱,
耐放射線発信用切換器20の回路にある耐熱,耐放射線発
信用アンプ21にて、発信器6から出力された電圧パルス
信号が増幅され、この高電圧パルスは、液体金属3中に
浸漬された検査ロボットアーム2の先端に設置した超音
波センサ部18における多数の圧電素子4の内の1つで、
当該回路に対応する圧電素子4に印加される。For this purpose, one closed heat-resistant,
The voltage pulse signal output from the oscillator 6 is amplified by the heat-resistant and radiation-resistant transmission amplifier 21 in the circuit of the radiation-resistant transmission switch 20, and the high voltage pulse is immersed in the liquid metal 3. One of the many piezoelectric elements 4 in the ultrasonic sensor unit 18 installed at the tip of the inspection robot arm 2,
It is applied to the piezoelectric element 4 corresponding to the circuit.
【0032】これにより、当該圧電素子4の表面から液
体金属3内に超音波エコー11が発信され、発信された超
音波エコー11は、対象物12から反射されて、超音波セン
サ部18の複数または全数の圧電素子4にて受信される。
なお、前記耐熱,耐放射線性コントローラ19からの切換
制御指令8は、前記耐熱,耐放射線発信用切換器20、及
び耐熱,耐放射線受信用切換器22における、それぞれ多
数スイッチを所定の組合わせに応じて開閉させる。As a result, the ultrasonic echo 11 is transmitted from the surface of the piezoelectric element 4 into the liquid metal 3, and the transmitted ultrasonic echo 11 is reflected from the object 12 and the plurality of ultrasonic sensor units 18 are provided. Alternatively, it is received by all the piezoelectric elements 4.
Note that the switching control command 8 from the heat and radiation resistant controller 19 is such that a plurality of switches in the heat and radiation resistant transmitting switch 20 and the heat and radiation resistant receiving switch 22 are combined in a predetermined combination. Open and close accordingly.
【0033】これにより、超音波センサ部18における多
数の圧電素子4は、その都度超音波エコー11の発信と受
信を行い、この受信された微小な受信信号は、各圧電素
子4に対応する回路の耐熱,耐放射線受信用切換器22を
介して耐熱,耐放射線受信用アンプ23に入力され、それ
ぞれで増幅されると共に、多重化されて1本のケーブル
17から、液体金属3の外部に設置したA/D変換器15に
伝達される。As a result, the large number of piezoelectric elements 4 in the ultrasonic sensor section 18 transmit and receive the ultrasonic echo 11 each time, and the received minute received signals are the circuits corresponding to the respective piezoelectric elements 4. Is input to the heat and radiation resistant reception amplifier 23 via the heat and radiation resistant receiving switch 22, and is amplified and multiplexed in each cable to form a single cable.
It is transmitted from 17 to the A / D converter 15 installed outside the liquid metal 3.
【0034】このA/D変換器15で変換された信号は、
信号処理装置5において画像化され、この画像信号は表
示装置16で再生して対象物12の画像が観察できるので、
炉内で不透明な液体金属3中に設置した各種対象物12の
状態が監視できる。The signal converted by the A / D converter 15 is
The image of the object 12 is imaged in the signal processing device 5, and this image signal can be reproduced on the display device 16 to observe the image of the object 12.
The state of various objects 12 installed in the opaque liquid metal 3 in the furnace can be monitored.
【0035】なお、以上の動作は耐熱,耐放射線コント
ローラ19が、例えば、超音波センサ部18において圧電素
子4の数がN個あった場合に、1個の圧電素子4を発信
用として順次切り換えると同時に、常に残りのN−1個
の圧電素子4を受信用として選択して、これらの受信信
号をA/D変換器15に取り込み、信号処理装置5に伝達
する。In the above operation, the heat and radiation resistant controller 19 sequentially switches one piezoelectric element 4 for transmission when the number of the piezoelectric elements 4 in the ultrasonic sensor section 18 is N, for example. At the same time, the remaining N-1 piezoelectric elements 4 are always selected for reception, and these received signals are taken into the A / D converter 15 and transmitted to the signal processing device 5.
【0036】これにより、取り込んだ膨大な量の超音波
エコー11のデータを開口合成することにより画像が再生
されて、表示装置16上に表示することができる。また、
耐熱,耐放射線発信用切換器20と耐熱,耐放射線発信用
アンプ21、及び耐熱,耐放射線受信用切換器22と耐熱,
耐放射線受信用アンプ23、さらに耐熱,耐放射線コント
ローラ19を、全て検査ロボットアーム2内の超音波セン
サ部18に近接して配置し、相互間の配線距離を短くする
ことによりS/Nが向上する。As a result, an image can be reproduced and displayed on the display device 16 by subjecting the enormous amount of captured ultrasonic echo 11 data to aperture synthesis. Also,
Heat resistant / radiation resistant transmitter 20 and heat resistant / radiation resistant amplifier 21 and heat resistant / radiation resistant receiver 22 and heat resistant,
The radiation-resistant receiving amplifier 23 and the heat-resistant and radiation-resistant controller 19 are all arranged close to the ultrasonic sensor section 18 in the inspection robot arm 2, and the S / N is improved by shortening the mutual wiring distance. To do.
【0037】なお、以上の耐熱,耐放射線発信用切換器
20と耐熱,耐放射線発信用アンプ21、及び耐熱,耐放射
線受信用切換器22と耐熱,耐放射線受信用アンプ23、さ
らに耐熱,耐放射線コントローラ19を、圧電素子4の極
力近くに配置して、超音波センサ部18との一体化が容易
となる。The above heat and radiation resistant switching device
20 and a heat / radiation resistant transmission amplifier 21, a heat / radiation resistant receiving switch 22, a heat / radiation resistant receiving amplifier 23, and a heat / radiation resistant controller 19 are arranged as close to the piezoelectric element 4 as possible. The integration with the ultrasonic sensor unit 18 is facilitated.
【0038】さらに信号を多重化して、少ない数のケー
ブル17で信号の授受をするので、検査ロボットアーム2
を貫通するケーブル17の数と収納スペースを極力抑える
ことが可能となり、超音波センサ部18における圧電素子
4の配列数を増やすことにより、解像度を向上すること
ができる。Further, since the signals are multiplexed and transmitted and received with a small number of cables 17, the inspection robot arm 2
It is possible to suppress the number of cables 17 penetrating through the housing and the storage space as much as possible, and the resolution can be improved by increasing the number of the piezoelectric elements 4 arranged in the ultrasonic sensor section 18.
【0039】また、耐熱,耐放射線受信用アンプ23、耐
熱,耐放射線発信用アンプ21が超音波センサ部18に近接
されるため信号の減衰が少なく、従来はケーブル17の静
電容量により圧電素子4の小型化に限界があったもの
が、影響を受けなくなる。このことから、圧電素子4の
小型化と集積化が可能となるため、指向角を広くするこ
とや、周波数が上げられて、超音波波形が改善される。
また、S/Nが改善されること等により超音波画像の解
像度が向上する。Further, since the heat-resistant / radiation-resistant receiving amplifier 23 and the heat-resistant / radiation-resistant transmitting amplifier 21 are close to the ultrasonic sensor section 18, signal attenuation is small, and conventionally, the capacitance of the cable 17 causes a piezoelectric element. Although there was a limit to miniaturization of 4, it will not be affected. As a result, the piezoelectric element 4 can be downsized and integrated, so that the directivity angle can be widened and the frequency can be increased to improve the ultrasonic waveform.
Moreover, the resolution of the ultrasonic image is improved by improving the S / N.
【0040】第2実施例は、液体金属3中に配置される
前記耐熱,耐放射線発信用切換器20と耐熱,耐放射線受
信用切換器22、及び耐熱,耐放射線受信用アンプ23と耐
熱,耐放射線発信用アンプ21、さらに耐熱,耐放射線コ
ントローラ19については、炉心冷却材の液体金属3によ
る高温で高いレベルの放射線を受けることから、この環
境に耐えることが必要である。In the second embodiment, the heat-resistant and radiation-resistant transmitting switch 20 and the heat-resistant and radiation-resistant receiving switch 22 arranged in the liquid metal 3 and the heat-resistant and radiation-resistant receiving amplifier 23 and the heat-resistant, Since the radiation resistant transmission amplifier 21 and the heat and radiation resistant controller 19 receive a high level of radiation at a high temperature due to the liquid metal 3 of the core coolant, it is necessary to endure this environment.
【0041】また、それぞれの機器は、極力小形化して
集積化することにより、上記した機能を向上する効果が
得られる。このための手段として、図2の断面構成図に
示すように全ての機器と機能を真空マイクロ素子24によ
り達成することができる。Further, by miniaturizing and integrating each device as much as possible, the above-described effect of improving the function can be obtained. As a means for this, as shown in the sectional configuration diagram of FIG. 2, all the equipment and functions can be achieved by the vacuum micro device 24.
【0042】この真空マイクロ素子24は、真空中で平板
のアノード25に対峙して先端が先鋭な形状のエミッタ26
との間にゲート27を設け、相互を絶縁層28で電気的に絶
縁している。また、エミッタ26の先端とアノード25の間
には、真空空間30の微小空間が形成されており、直流電
源29により直流電圧が印加されているため、エミッタ26
の先端部とアノード25間には、強力な電界が形成されて
いる。The vacuum micro-element 24 faces the flat-plate anode 25 in vacuum and has an emitter 26 having a sharp tip.
A gate 27 is provided between the gate and the gate, and they are electrically insulated from each other by an insulating layer 28. Further, since a minute space of the vacuum space 30 is formed between the tip of the emitter 26 and the anode 25, and a DC voltage is applied by the DC power supply 29, the emitter 26
A strong electric field is formed between the tip of the anode and the anode 25.
【0043】このため、ゲート27に微弱な点圧を与える
だけで、アノード25とエミッタ26間の電流が大きく変化
することから、信号の増幅作用及びスイッチング機能を
果たすことが可能である。また、アノード25とエミッタ
26、及び絶縁層28等の真空マイクロ素子24の材質は、全
て金属またはセラミックにより形成されていることか
ら、耐熱性,耐放射線性に優れるという特徴があり、炉
心冷却材の液体金属3による高温で高いレベルの放射線
に十分耐える性能を有している。Therefore, the current between the anode 25 and the emitter 26 changes greatly only by applying a weak point pressure to the gate 27, so that it is possible to perform a signal amplifying action and a switching function. Also, the anode 25 and the emitter
Since the vacuum micro-elements 24 such as 26 and the insulating layer 28 are all made of metal or ceramic, they are characterized by excellent heat resistance and radiation resistance. It has the ability to withstand high levels of radiation.
【0044】図3(a)の回路図、及び図3(b)の特
性図は、真空マイクロ素子24を増幅及びスイッチングの
基本型の構成例である。この真空マイクロ素子24におい
ては、図3(a)のように回路への入力はゲート入力電
圧Yであり、出力はアノード25とエミッタ26間の電流を
負荷抵抗31により出力電圧Zとして取り出す。なお、符
号32はアースを示す。The circuit diagram of FIG. 3 (a) and the characteristic diagram of FIG. 3 (b) are examples of the basic type configuration for amplifying and switching the vacuum micro device 24. In this vacuum micro device 24, the input to the circuit is the gate input voltage Y as shown in FIG. 3A, and the output takes out the current between the anode 25 and the emitter 26 as the output voltage Z by the load resistor 31. Note that reference numeral 32 indicates ground.
【0045】この回路の作動特性は図3(b)に示すも
ので、ゲート入力電圧Yを増幅領域Uで与えると増幅用
アンプとして機能し、ゲート入力電圧Yをスイッチング
領域Vに付加すると切替器として働く。これにより、真
空マイクロ素子24のゲート入力電圧Yを調節することに
より、前記耐熱,耐放射線発信用切換器20と耐熱,耐放
射線受信用切換器22、及び耐熱,耐放射線発信用アンプ
21と耐熱,耐放射線受信用アンプ23を実現することは容
易である。The operating characteristics of this circuit are shown in FIG. 3B. When the gate input voltage Y is applied in the amplification region U, it functions as an amplifier for amplification, and when the gate input voltage Y is added to the switching region V, the switching device is operated. Work as. Thus, by adjusting the gate input voltage Y of the vacuum micro element 24, the heat-resistant / radiation-resistant transmitting switch 20 and the heat-resistant / radiation-resistant receiving switch 22 and the heat-resistant / radiation-resistant transmitting amplifier
It is easy to realize 21 and the heat-resistant and radiation-resistant receiving amplifier 23.
【0046】また、この真空マイクロ素子24により、前
記耐熱,耐放射線コントローラ19を実現するためには、
ロジック回路を形成することが必要である。一般にロジ
ック回路につては、AND、ORと反転ロジックを組み
合わせることで構成することが可能である。次に真空マ
イクロ素子24によるAND、ORと反転ロジックの構成
例を示す。In order to realize the heat-resistant and radiation-resistant controller 19 with this vacuum micro-element 24,
It is necessary to form a logic circuit. Generally, a logic circuit can be configured by combining AND, OR and inversion logic. Next, a configuration example of AND, OR and inversion logic by the vacuum micro element 24 will be shown.
【0047】図4(a)回路図と図4(b)特性図は、
真空マイクロ素子24と2つの直流電源29a,29b、およ
び負荷抵抗31により反転ロジックの回路を構成した例
で、図中でゲート入力電圧Yが印加されていない場合
(論理的に0)は、アノード25とエミッタ26間の電流が
流れないため、出力電圧Zは正の電源電圧(論理的に
1)である。The circuit diagram of FIG. 4A and the characteristic diagram of FIG.
In an example in which an inversion logic circuit is configured by the vacuum micro device 24, two DC power supplies 29a and 29b, and the load resistor 31, when the gate input voltage Y is not applied in the figure (logically 0), the anode is The output voltage Z is a positive power supply voltage (logically 1) because no current flows between 25 and the emitter 26.
【0048】しかしながら、ゲート入力電圧Yを前記ス
イッチング領域Vのレベル(論理的に1)まで印加する
と、アノード25とエミッタ26間の電流が急激に立ち上が
るため、負荷抵抗31を適当な値以上にすることにより出
力電圧Zは0(論理的に0)となり反転ロジックが成立
する。However, when the gate input voltage Y is applied to the level of the switching region V (logically 1), the current between the anode 25 and the emitter 26 rises sharply, so that the load resistance 31 is set to an appropriate value or more. As a result, the output voltage Z becomes 0 (logically 0) and the inversion logic is established.
【0049】同様の原理で、図5(a)の回路図と図5
(b)の特性図は、2つの真空マイクロ素子24a,24b
と直流電源29、及び負荷抵抗31によりORロジックの回
路を構成した例であり、さらに、図6(a)の回路図と
図6(b)の特性図は、同じく2つの真空マイクロ素子
24a,24bと直流電源29、及び負荷抵抗31によりAND
ロジックの回路の構成例を示す。Based on the same principle, the circuit diagram of FIG.
The characteristic diagram of (b) shows two vacuum micro devices 24a and 24b.
The circuit diagram of FIG. 6A and the characteristic diagram of FIG. 6B show an example in which an OR logic circuit is configured by a DC power supply 29, a DC power supply 29, and a load resistance 31.
AND with 24a, 24b, DC power supply 29, and load resistance 31
The structural example of a logic circuit is shown.
【0050】以上に示すように、真空マイクロ素子24を
使用して、図4〜図6のそれぞれ反転、OR、ANDロ
ジックの基本回路を組み合わせることにより、耐熱,耐
放射線コントローラ19として、任意のディジタル回路を
構築することができる。As described above, the vacuum micro-element 24 is used to combine the basic circuits of inversion, OR, and AND logic of FIGS. Circuits can be built.
【0051】第3実施例は、超音波センサ部18の集積化
に係り、図7の回路図に示すように、圧電素子4を真空
マイクロ素子24による耐熱,耐放射線受信用アンプ22に
組み込むことにより、圧電素子付真空マイクロ素子33を
構成させた例である。The third embodiment relates to the integration of the ultrasonic sensor section 18, and as shown in the circuit diagram of FIG. 7, the piezoelectric element 4 is incorporated in the heat-resistant and radiation-resistant receiving amplifier 22 by the vacuum micro-element 24. This is an example in which the vacuum micro-element 33 with a piezoelectric element is configured by.
【0052】ここで圧電素子4を真空マイクロ素子24の
アノード25に組み込む方法としては、圧電素子4をアノ
ード25(金属製)に直接ろうづけ等で接合するか、また
は、アノード25上にニオブ酸リチウムの単結晶等やチタ
ン酸鉛の圧電素子の材料を気層、または液層成長させて
圧電素子4を形成する方法により実現される。これによ
り、超音波センサ部18における圧電素子4と耐熱,耐放
射線受信用アンプ22は、集積化されて容易に小形とな
り、またS/N特性も向上する。Here, as a method of incorporating the piezoelectric element 4 into the anode 25 of the vacuum micro element 24, the piezoelectric element 4 is directly joined to the anode 25 (made of metal) by brazing, or niobate is placed on the anode 25. This is realized by a method of forming a piezoelectric element 4 by growing a material of a piezoelectric element such as a single crystal of lithium or lead titanate in a vapor phase or a liquid layer. As a result, the piezoelectric element 4 and the heat-resistant and radiation-resistant reception amplifier 22 in the ultrasonic sensor section 18 are easily integrated into a small size, and the S / N characteristic is also improved.
【0053】さらに、真空マイクロ素子24を集積化する
ことにより、超音波センサ部18における多数の圧電素子
4に対応した多数のスイッチからなる前記耐熱,耐放射
線発信用切換器20と耐熱,耐放射線受信用切換器22、及
び多数のアンプからなる耐熱,耐放射線発信用アンプ21
と耐熱,耐放射線受信用アンプ23、さらに耐熱,耐放射
線コントローラ19のそれぞれの小形化が実現できると共
に、全体を集積して超音波センサ部18として一体に小形
化することも可能である。Further, by integrating the vacuum micro-elements 24, the heat-resistant and radiation-resistant transmission switch 20 and heat-resistant and radiation-resistant switching switches 20 which are composed of a large number of switches corresponding to a large number of piezoelectric elements 4 in the ultrasonic sensor section 18. Switch 21 for reception, and heat and radiation resistant amplifier 21 consisting of many amplifiers
The heat-resistant and radiation-resistant receiving amplifier 23 and the heat-resistant and radiation-resistant controller 19 can be downsized, and the ultrasonic sensor unit 18 can be integrated and downsized.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上本発明によれば、液体金属冷却型高
速増殖炉における超音波画像化装置の超音波センサ部に
おいて、発受信用切換器と発受信用アンプ及びコントロ
ーラを耐熱,耐放射線性で小形化し、ケーブル数も削減
されることから、超音波センサ部との一体化が可能とな
り、例えば検査ロボットアーム内に収納して検査ロボッ
トの小形化にも寄与する。As described above, according to the present invention, in the ultrasonic sensor unit of the ultrasonic imaging apparatus in the liquid metal cooling type fast breeder reactor, the switch for emitting and receiving, the amplifier for emitting and receiving and the controller are heat and radiation resistant. Since it can be downsized and the number of cables can be reduced, it can be integrated with the ultrasonic sensor unit, and can be housed in, for example, an inspection robot arm, which also contributes to downsizing of the inspection robot.
【0055】また、超音波センサ部の圧電素子の多数化
により超音波の指向角を広くすることができ、超音波画
像を再生するための超音波データの数が増え、ケーブル
数とその長さの削減によりノイズが一層減少して、S/
Nと画像の解像度が向上する効果がある。Further, by increasing the number of piezoelectric elements in the ultrasonic sensor section, the directivity angle of ultrasonic waves can be widened, the number of ultrasonic data for reproducing an ultrasonic image is increased, and the number of cables and their lengths are increased. Noise is further reduced by reducing the
There is an effect that N and the resolution of the image are improved.
【図1】本発明に係る一実施例の超音波画像化装置のブ
ロック構成図。FIG. 1 is a block configuration diagram of an ultrasonic imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明に係る一実施例の真空マイクロ素子の縦
断面構成図。FIG. 2 is a vertical cross-sectional configuration diagram of a vacuum micro device according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明に係る一実施例の真空マイクロ素子の増
幅及びスイチング回路で(a)は回路図、(b)は特性
図。FIG. 3A is a circuit diagram and FIG. 3B is a characteristic diagram of an amplification and switching circuit of a vacuum micro device according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明に係る一実施例の真空マイクロ素子によ
る反転ロジックで(a)は回路図、(b)は特性図。FIG. 4A is a circuit diagram and FIG. 4B is a characteristic diagram of an inversion logic using a vacuum micro device according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明に係る一実施例の真空マイクロ素子によ
るORロジックで(a)は回路図、(b)は特性図。5A and 5B are OR logics by a vacuum micro device of one embodiment according to the present invention, FIG. 5A is a circuit diagram, and FIG. 5B is a characteristic diagram.
【図6】本発明に係る一実施例の真空マイクロ素子によ
るANDロジックで(a)は回路図、(b)は特性図。6A and 6B are AND logics of a vacuum micro device according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a circuit diagram and FIG. 6B is a characteristic diagram.
【図7】本発明に係る一実施例の圧電素子付き真空マイ
クロ素子の回路図。FIG. 7 is a circuit diagram of a vacuum micro device with a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention.
【図8】従来の超音波画像化装置のブロック構成図。FIG. 8 is a block configuration diagram of a conventional ultrasonic imaging apparatus.
1,18…超音波センサ部、2…検査ロボットアーム、3
…液体金属(ナトリウム)、4…圧電素子、5…信号処
理装置、6…発信器、7…コントローラ、8…切換制御
指令、9…発信用切換器、10…発信用アンプ、11…超音
波エコー、12…対象物、13…受信用切換器、14…受信用
アンプ、15…A/D変換器、16…表示装置、17…ケーブ
ル、19…耐熱,耐放射線コントローラー、20…発信用耐
熱,耐放射線切換器、21…発信用耐熱,耐放射線アン
プ、22…受信用耐熱,耐放射線切換器、23…受信用耐
熱,耐放射線アンプ、24,24a,24b…真空マイクロ素
子、25…アノード、26…エミッタ、27…ゲート、28…絶
縁層、29,29a,29b…直流電源、30…真空空間、31…
負荷抵抗、32…アース、33…圧電素子付き真空マイクロ
素子、U…増幅領域、V…スイッチング領域、Y…ゲー
ト入力電圧、Y1 …第1ゲート入力電圧、Y2 …第2ゲ
ート入力電圧、Z…出力電圧。1, 18 ... Ultrasonic sensor part, 2 ... Inspection robot arm, 3
... Liquid metal (sodium), 4 ... Piezoelectric element, 5 ... Signal processing device, 6 ... Oscillator, 7 ... Controller, 8 ... Switching control command, 9 ... Oscillating switch, 10 ... Oscillating amplifier, 11 ... Ultrasonic wave Echo, 12 ... Object, 13 ... Receiving switcher, 14 ... Receiving amplifier, 15 ... A / D converter, 16 ... Display device, 17 ... Cable, 19 ... Heat resistant, radiation resistant controller, 20 ... Transmitting heat resistant , Radiation resistant switch, 21 ... heat resistant for transmission, radiation resistant amplifier, 22 ... heat resistant for reception, radiation resistant switch, 23 ... heat resistant for reception, radiation resistant amplifier, 24, 24a, 24b ... vacuum micro device, 25 ... anode , 26 ... Emitter, 27 ... Gate, 28 ... Insulating layer, 29, 29a, 29b ... DC power supply, 30 ... Vacuum space, 31 ...
Load resistance, 32 ... Ground, 33 ... Vacuum micro device with piezoelectric element, U ... Amplification area, V ... Switching area, Y ... Gate input voltage, Y 1 ... First gate input voltage, Y 2 ... Second gate input voltage, Z ... Output voltage.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 健彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 長井 敏 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 行則 富美 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Takehiko Suzuki 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Research & Development Center (72) Inventor Satoshi Nagai 2 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 4-chome, Toshiba Keihin Works (72) Inventor Yukinori Fumi, 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Yokohama Corporation, Toshiba Corporation
Claims (8)
置して液体金属中に浸漬された構造物を超音波により画
像化する監視装置において、直線上または同一平面上に
規則的に配列した超音波の発受信をする多数の圧電素子
からなる超音波センサ部が、前記多数の圧電素子と、各
圧電素子が発受信する信号を増幅する発信及び受信用ア
ンプと、この発信及び受信用アンプに対する信号を切り
替える発信及び受信用切替器と、これら発信及び受信用
切替器を制御するコントローラとからなり、前記発信及
び受信用アンプや発信及び受信用切替器とコントローラ
等がいずれも耐熱,耐放射線性で前記圧電素子に近接し
て設けたことを特徴とする超音波画像化装置。1. A monitoring device for ultrasonically imaging a structure immersed in a liquid metal, which is installed in a reactor vessel of a liquid metal cooled nuclear reactor, and is regularly arranged on a straight line or on the same plane. The ultrasonic sensor unit composed of a large number of piezoelectric elements for transmitting and receiving the ultrasonic waves, the large number of piezoelectric elements, a transmission and reception amplifier for amplifying signals transmitted and received by each piezoelectric element, and a transmission and reception amplifier It consists of a transmitter / receiver switcher that switches the signal to the amplifier and a controller that controls these transmitter / receiver switchers. The transmitter / receiver amplifier, transmitter / receiver switcher and controller are both heat-resistant and resistant. An ultrasonic imaging device, which is provided in the vicinity of the piezoelectric element due to radiation.
波を発信をする多数の圧電素子へ供給する信号を増幅す
る発信用アンプが、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素
子からなることを特徴とする請求項1記載の超音波画像
化装置。2. In the ultrasonic sensor section, a transmission amplifier for amplifying a signal supplied to a large number of piezoelectric elements for transmitting the ultrasonic wave is composed of a heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro element. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1.
波を受信をする多数の圧電素子からの信号を増幅する受
信用アンプが、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子か
らなることを特徴とする請求項1記載の超音波画像化装
置。3. In the ultrasonic sensor section, a receiving amplifier for amplifying signals from a large number of piezoelectric elements that receive the ultrasonic wave is composed of a heat- and radiation-resistant vacuum micro element. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1.
伝送された信号を切り替えて各圧電素子へ印加するため
の発信用切替器が、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素
子からなることを特徴とする請求項1記載の超音波画像
化装置。4. In the ultrasonic sensor section, a transmission switching device for switching the multiplex-transmitted signals and applying them to each piezoelectric element comprises a heat- and radiation-resistant vacuum micro element. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1.
電素子からの信号を切り替えて多重伝送するための受信
用切替器が、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素子であ
ることを特徴とする請求項1記載の超音波画像化装置。5. In the ultrasonic sensor section, a reception switch for switching signals from the respective piezoelectric elements for multiplex transmission is a heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro element. Item 2. The ultrasonic imaging apparatus according to item 1.
からの信号を切り替える発信及び受信用切替器を制御す
るコントローラが、耐熱,耐放射線性の真空マイクロ素
子により構成したロジック回路であることを特徴とする
請求項1記載の超音波画像化装置。6. A controller for controlling a switching device for transmitting and receiving, which switches between the multiplex-transmitted signal and the signal from each piezoelectric element, is a logic circuit composed of a heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro element. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, which is characterized in that
子からなる発信用アンプと一体に超音波を発受信する圧
電素子を設けたことを特徴とする請求項2記載の超音波
画像化装置。7. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 2, further comprising a piezoelectric element for transmitting and receiving ultrasonic waves, which is integrated with the transmitting amplifier including the heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro element.
子からなる発信及び受信用アンプと、発信及び受信用切
替器と、コントローラと、超音波を発受信する圧電素子
を集積して一体化したことを特徴とする請求項2乃至請
求項7記載の超音波画像化装置。8. A transmitter / receiver amplifier comprising the heat-resistant and radiation-resistant vacuum micro device, a transmitter / receiver switch, a controller, and a piezoelectric device for transmitting and receiving ultrasonic waves are integrated and integrated. The ultrasonic imaging apparatus according to any one of claims 2 to 7, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6269274A JPH08128996A (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Ultrasound imaging equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6269274A JPH08128996A (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Ultrasound imaging equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128996A true JPH08128996A (en) | 1996-05-21 |
Family
ID=17470077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6269274A Pending JPH08128996A (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Ultrasound imaging equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08128996A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2755242A1 (en) * | 1996-10-31 | 1998-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Rapid ultrasonic inspection in opaque liquid for use in fast reactor |
| JPH11326293A (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-26 | Smiths Ind Plc | Monitoring system |
| JP2019502117A (en) * | 2016-01-15 | 2019-01-24 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | PCV detector system inside the PCV |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP6269274A patent/JPH08128996A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2755242A1 (en) * | 1996-10-31 | 1998-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Rapid ultrasonic inspection in opaque liquid for use in fast reactor |
| JPH11326293A (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-26 | Smiths Ind Plc | Monitoring system |
| JP2019502117A (en) * | 2016-01-15 | 2019-01-24 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | PCV detector system inside the PCV |
| JP2022003346A (en) * | 2016-01-15 | 2022-01-11 | ウエスチングハウス・エレクトリック・カンパニー・エルエルシー | In-containment ex-core detector system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5432467B2 (en) | Transceiver circuit for ultrasonic system | |
| JPS6242616B2 (en) | ||
| JPH03118048A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
| JP4286621B2 (en) | Ultrasonic transceiver | |
| US4510810A (en) | Ultrasonic microscope | |
| WO2016144739A1 (en) | System and method for phased array material imaging | |
| US20190216440A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and storage medium | |
| Maginness et al. | An acoustic image sensor using a transmit-receive array | |
| JPH08128996A (en) | Ultrasound imaging equipment | |
| JP2005168667A (en) | Ultrasonic diagnostic device and its driving method | |
| EP0306288A2 (en) | Ultrasonic imaging apparatus | |
| JPS622813B2 (en) | ||
| CN103006258A (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound image generating method | |
| JP2000139907A (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| KR20030015576A (en) | Ultrasonic diagnostic imaging system | |
| JP2866972B2 (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| JP7127556B2 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic equipment | |
| JPH05103779A (en) | Biplane ultrasonic diagnostic device | |
| JP2013243462A (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JPH06104106B2 (en) | Ultrasound endoscopy | |
| JP5299128B2 (en) | Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP7293104B2 (en) | Ultrasound diagnostic equipment and ultrasound probe | |
| JPH04297243A (en) | Ultrasonic diagnostic system | |
| JP2987719B2 (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| WO2007003069A1 (en) | Medical ultrasonic diagnostic device |