JPH10260164A

JPH10260164A - レーザー超音波検査装置

Info

Publication number: JPH10260164A
Application number: JP9065108A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Nagata; 泰昭永田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】検査対象に損傷を与えることなく、高いＳＮ
比で欠陥から反射又は散乱される超音波を検出する新た
な手法に基づくレーザー超音波検査装置を提供する。【解決手段】マルチチャンネル音響光学素子の各チャ
ンネルから出射した８本のレーザービームは、鋼材１６
の表面上の正方形の各頂点Ａ，Ｃ，Ｆ，Ｈ及び各辺の中
点Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇに照射される。これらの点は、正方形
の中央の点であってレーザー干渉計からミラー２１を介
して超音波検出用のレーザービームが照射される点Ｏか
ら僅かに隔たった点である。このように所定の点に各レ
ーザービームを照射することは、例えばマルチチャンネ
ル音響光学素子の各チャンネルの音響光学素子を適当な
位置に設けることによって可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象にレーザ
ービームを照射して超音波を発生させ、検査対象を伝播
した後のこの超音波を検出することにより、検査対象の
状態を検査するレーザー超音波検査装置に関連する。

【０００２】

【従来の技術】各種材料の内部欠陥等を検出する方法の
一つとして、いわゆるレーザー超音波法と呼ばれるもの
がある。これについては、例えば「超音波ＴＥＣＨＮＯ
５月号」（vol.5, No.5, p38 (1993) 日本工業出版）に
おいて説明されている。この方法は、レーザービームを
用いて超音波を検出するので、接触して検査することが
できない材料等の内部状態を調べる非接触の検査に用い
ることができる。したがって、製鉄工程における品質検
査、鉄骨加工における溶接の検査、セラミックス材料の
品質検査、航空機部品の内部検査、その他金属、複号材
料の品質検査等への応用が期待されている。

【０００３】代表的なレーザー超音波検査装置は、一例
として、検査対象内部に超音波を励起させるためのレー
ザー光源（例えばＱスイッチＹＡＧレーザー）と、検査
対象中を伝播する超音波を検出するプローブ用レーザー
光源（例えばＨｅ−Ｎｅレーザー）を備えている。適当
な励起用レーザービームを検査対象に照射すると、熱的
応力又は蒸発反力によって検査対象中に超音波が発生す
る。この超音波は検査対象の中を伝播する際に、内部に
欠陥があればそこで反射又は散乱される。検査対象の中
を伝播する超音波の検出は、検査対象の表面の超音波変
位によるプローブ用レーザービームの位相変化やドップ
ラーシフトを観測することによって行うことができる。
そして、超音波の発生位置から検出位置までに超音波が
伝播するのに要した時間や振幅の変化等から、内部の欠
陥の存否あるいは欠陥の存在する位置を推定することが
可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、欠陥で反射
又は散乱される超音波の強度は非常に弱く、このため高
いＳＮ比でこの信号を検出することは難しい。特に、検
査対象が鋼材の場合、結晶粒と結晶粒の境界である粒界
で超音波が様々な方向へ反射又は散乱され、これがグレ
インノイズとして信号波に重畳されるので、検出された
超音波信号の中で本来の欠陥からの信号を峻別すること
が困難となる。また、欠陥で反射又は散乱される超音波
の強度を高める方法として、励起用レーザーの出力を上
げて発生する超音波の強度を高めることが考えられる。
しかし検査対象の表面の一か所に集中して照射する励起
用レーザービームの出力を上げると、検査対象の表面に
はレーザービームに起因する損傷が生じるため、励起用
レーザーの出力を上げることには限界がある。

【０００５】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、検査対象に損傷を与えることなく、高いＳＮ比
で欠陥から反射又は散乱される超音波を検出する新たな
手法に基づくレーザー超音波検査装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明は、励起用レーザー光源と、前記励起用レー
ザー光源より発せられたレーザービームを複数のレーザ
ービームとするビーム分割手段と、少なくとも前記複数
のレーザービームと同数のチャンネルを有し、各チャン
ネルごとに独立して設けられた音響光学素子に前記複数
のレーザービームを通過させる音響光学手段と、前記音
響光学手段から出射した複数のレーザービームを、それ
ぞれが検査対象表面の異なる所定位置に照射されるよう
制御する照射位置制御手段と、前記音響光学手段の各チ
ャンネルの音響光学素子に対し、前記音響光学手段の各
チャンネルから所定の順番及び時間間隔で各レーザービ
ームを出射するよう制御する電気信号を供給する信号発
生手段と、前記検査対象の表面に照射されたレーザービ
ームによって前記検査対象に生じた超音波を検出する超
音波検出手段と、前記超音波検出手段によって検出され
たそれぞれのレーザービームに対応する超音波信号に基
づいて検査対象内の欠陥に基づく信号を抽出する処理を
行う信号処理手段とを具備することを特徴とする。

【０００７】本発明は、上記より、検査対象に励起用の
レーザービームが照射されると、そこで発生した超音波
は検査対象の内部へ伝播し、欠陥がある場合にはそこで
反射又は散乱されて表面に戻って超音波検出手段によっ
て検出される。この検出された超音波信号には、グレイ
ンノイズが重畳している。検査対象の表面で励起用のレ
ーザービームの照射位置を変えた場合、内部の欠陥で反
射又は散乱されて表面に戻る超音波の強度はそれほど変
わらないのに対し、グレインノイズの場合は、その強度
がレーザービームの照射位置によって大きく変わるとい
う性質がある。したがって、複数の励起用のレーザービ
ームを、それぞれが検査対象表面の異なる所定位置に照
射し、それぞれのレーザービームに基づいて検出された
複数の超音波信号に対して所定の処理を行うことによっ
て検査対象内の欠陥に基づく信号を抽出することがで
き、ＳＮ比を高めることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態
のレーザー超音波検査装置の全体構成を示した概略図、
図２はマルチチャンネル音響光学素子の概略図、図３は
検査対象である鋼材の表面上におけるレーザービームの
照射位置及び超音波の検出位置を示した図、図４は音響
光学素子における光の回折を説明するための図、図５は
ＣＯ₂レーザーの１パルスとマルチチャンネル音響光学
素子の各チャンネルから鋼材の表面に照射される各パル
スとの関係を示した図、図６は超音波検出部のレーザー
干渉計から出力された信号を処理する回路のブロック
図、図７はレーザービームの照射位置の違いによってグ
レインノイズの強度が変化することを説明するための
図、図８は処理する前の入力信号のＳＮ比をパラメータ
として、信号処理に用いる波形の数を横軸、ＳＮ比の変
化を縦軸にとってプロットしたグラフである。

【０００９】図１に示すように、第１実施形態のレーザ
ー超音波検査装置は、検査対象である鋼材１６に超音波
を発生させる超音波発生部１と、鋼材１６の内部を伝播
し欠陥で反射又は散乱された超音波を検査対象の表面で
検出する超音波検出部２を有する。超音波発生部１は、
レーザー光源１０、ビームセパレータ１２、マルチチャ
ンネル音響光学素子１３、そしてマルチチャンネル音響
光学素子１３に所定の信号を供給する発振器１５を有す
る。超音波検出部２は、レーザー干渉計２０、ミラー２
１などを使って鋼材１６の表面の超音波変位を検出す
る。

【００１０】超音波発生部１のレーザー光源１０は超音
波励起用のレーザー光源であり、本実施形態ではパルス
幅が２００μｓｅｃ程度のＣＯ₂レーザーを使用する。
但し、２００μｓｅｃ程度以上のパルス幅があるレーザ
ーであれば、ＣＯ₂レーザーに限らず、他のレーザーを
使用することもできる。レーザー光源１０から発せられ
たレーザービーム１１はビームセパレータ１２に入れ、
ここで多数の平行なレーザービームに分割される。本実
施形態では、このレーザービームの数を８本とする。ビ
ームセパレータ１２としては、光学研磨された平行平面
基板の両面に誘電体あるいは金属体をコーティングした
膜による反射・透過によってレーザービームを複数に分
割するようにした市販の光学素子を利用することができ
る。分割されたそれぞれのレーザービームは、図２に示
すように、少なくともこのビーム数と同数のチャンネル
を有するマルチチャンネル音響光学素子１３のそれぞれ
のチャンネルに入射する。マルチチャンネル音響光学素
子１３は、例えば８チャンネルの独立した音響光学素子
からなるもので、信号発生手段である発振器１５からそ
れぞれの音響光学素子に所定の信号を供給することによ
り、各チャンネルの音響光学素子がそのチャンネルに入
射したレーザービームに対して後述する作用を及ぼす。

【００１１】マルチチャンネル音響光学素子１３の各チ
ャンネルから出射した８本のレーザービームは、図３に
示すように、鋼材１６の表面上の正方形の各頂点Ａ，
Ｃ，Ｆ，Ｈ及び各辺の中点Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，に照射され
る。これらの点は、正方形の中央の点であってレーザー
干渉計２０から超音波検出用のレーザービームが照射さ
れる点Ｏから僅かに隔たった点である。このように所定
の点に各レーザービームを照射することは、マルチチャ
ンネル音響光学素子１３の各チャンネルの音響光学素子
を適当な位置に設けることによって可能となる。あるい
は、マルチチャンネル音響光学素子１３の後に適当な光
学手段（不図示）を配置し、これを用いて鋼材表面の複
数の所定位置にそれぞれのレーザービームを照射するよ
う制御することも可能である。

【００１２】レーザービームが照射されると、鋼材１６
上でレーザービームが照射された点には、熱的応力又は
蒸発反力によって超音波が発生する。この超音波には鋼
材１６の内部へ伝播してゆくものと鋼材１６の表面を伝
播するものがある。本実施形態では、このうち内部に伝
播してゆく超音波を欠陥検出に用いる。鋼材１６の内部
へ伝播してゆく超音波が欠陥に当たると、超音波は反射
又は散乱され、欠陥部分を源とする超音波が生じる。こ
の超音波が鋼材１６の表面へ戻ったときに生じる鋼材表
面の超音波変位を超音波検出部２で計測することによっ
て超音波を検出する。また、鋼材１６の裏面に達した超
音波もそこで反射されて表面に戻ってくるが、鋼材１６
の厚さ及び鋼材１６を伝播する超音波の音速は予め分か
っているので、検出された超音波が欠陥に基づくものな
のか裏面で反射したものなのかは簡単に区別できる。ま
た、レーザービームを照射したタイミングと超音波を検
出したタイミングから、欠陥が存在する場合にはその欠
陥の深さを知ることができる。

【００１３】次に、図２及び図４を参照してマルチチャ
ンネル音響光学素子１３の原理について簡単に説明す
る。音響光学素子は、テルライトガラスやモリブデン酸
鉛単結晶などの音響光学媒体に圧電素子を接着したもの
で、各チャンネル用の発振器１５₁〜１５₈から圧電素
子に電気信号を供給して音響光学媒体中に超音波を発生
させると、光弾性効果によって音響光学媒体中に周期的
な屈折率変化が生じ、これを回折格子として作用させる
ものである。光と超音波の相互作用距離をＬ（図４参
照）、真空中での光の波長をλ₀、媒体の音速をＶ、超
音波周波数（駆動周波数）をｆ_a、媒体の屈折率をｎと
すると、２πλ₀Ｌｆ_a ²／ｎＶ²＞４π （１）が成立するときにブラッグ回折が生じ、回折を受けない
０次光のほか、図４に示す光強度の高い一次回折光を得
る。この一次回折光の方向（回折角）θ_Bは、媒体の光
入出射面での屈折を考慮すると、 θ_B＝ sin^-1（λ₀ｆ_a／２Ｖ）（２）で与えられる。ブラッグ回折では光入射角をθ_Bとした
ときに最も高い回折効率か得られる。

【００１４】一次回折光の強度Ｉ₁は媒体中の超音波の
パワーＰ_aに依存し、その関係式は、Ｉ₁∝ sin²（Ｋ₁（ＭｅＰ_a）^1/2／λ₀）（３）となる。ここで、Ｍｅは音響光学媒体の物性値で決まる
定数で、この値が大きいほど高い回折効率が得られ、媒
体の性能指数と呼ばれる。また、Ｋ₁は素子による定数
である。尚、以上の音響光学素子に関する説明は、ＨＯ
ＹＡ−ＳＣＨＯＴＴ株式会社の光応用製品のカタログに
基づくものである。

【００１５】上記（２）式から分かるように、一次回折
光の回折角θ_Bは、超音波の周波数ｆ_aに依存する。し
たがって、ｆ_aを変えることによって一次回折光の角度
θ_Bを制御することができる。また、上記（３）式から
分かるように、音響光学媒体中の超音波のパワーＰ_aが
ある値のとき、すなわち音響光学媒体中に超音波が発生
しているときは一次回折光の強度Ｉ₁もその超音波のパ
ワーにＰ_aに応じたある値を有するが、超音波のパワー
Ｐ_aがゼロのとき、すなわち音響光学媒体中に超音波が
発生していないときは一次回折光の強度Ｉ₁もゼロであ
る。そして、この音響光学媒体中の超音波は圧電素子に
電力を供給することによって発生する。

【００１６】本実施形態では、このことを利用して、鋼
材１６の表面に照射されるレーザービームのオン・オフ
を切り換える。具体的には、発振器１５からマルチチャ
ンネル音響光学素子１３に供給する電気的な信号によっ
て、マルチチャンネル音響光学素子１３の各チャンネル
に同時に入射させた超音波励起用のレーザーパルスを、
このパルスの持続時間の範囲内で、所定の順番で、且つ
所定の時間間隔で各チャンネルから出射させ、鋼材１６
の表面に順番に照射するよう制御する。

【００１７】ここで、マルチチャンネル音響光学素子１
３の各チャンネルから鋼材１６へ照射するレーザービー
ムの時間間隔について説明する。本実施形態では、検査
対象として厚さが５０ｍｍの鋼材１６を用いる。鋼材内
部の超音波の音速は約６ｍｍ／μｓｅｃであるので、鋼
材１６の表面で発生した超音波が裏面で反射され、再び
戻ってくるまでの時間ｔは、ｔ＝１００（ｍｍ）÷６（ｍｍ／μｓｅｃ）≒１６．７
μｓｅｃとなる。したがって、これよりも長い時間間隔で各チャ
ンネルのレーザービームを照射すれば、それぞれのレー
ザービームに起因する超音波信号が相互に影響し合うこ
とはない。

【００１８】図５は、ＣＯ₂レーザーの１パルスとマル
チチャンネル音響光学素子１３の各チャンネルから鋼材
１６の表面に照射される各パルスとの関係を示した図で
ある。上述のように、本実施形態で使用するＣＯ₂レー
ザーのパルス幅は約２００μｓｅｃである。各チャンネ
ルのレーザーパルスを照射する時間間隔を余裕を見て２
０μｓｅｃとすると、８本のレーザービームを照射する
場合には最初のパルスをＡに照射してから最後のパルス
をＨに照射するまでの時間は１４０μｓｅｃである。Ｃ
Ｏ₂レーザーの２００μｓｅｃ幅のパルスのうち強度が
均一な中央部分の１４０μｓｅｃを選んで、マルチチャ
ンネル音響光学素子１３の各チャンネルをオン・オフす
る。これにより、鋼材１６の表面のＡからＨまでの各点
に対して均一な強度の超音波励起用レーザーを２０μｓ
ｅｃ間隔で順番に照射できる。各チャンネルから鋼材１
６の表面に照射された超音波励起用レーザーによって発
生した超音波は、超音波検出部２によっでそれぞれ個別
に検出される。

【００１９】次に、超音波検出部２によって検出された
超音波信号に対して行う信号処理について説明する。図
６は、超音波検出部２のレーザー干渉計２０から出力さ
れた信号を処理する回路のブロック図である。同図にお
いて、「Ａ信号」とあるのは、図３の鋼材１６上のＡ点
に照射したレーザービームによって生じた超音波を検出
した信号を意味する。「Ｂ信号」、・・・、「Ｈ信号」
についても同様である。これらの各信号は信号処理部３
０に送られ、後述の処理が行われる。

【００２０】一般に鋼材のような鉄の内部を伝播する超
音波は、伝播する途中で粒界で反射や散乱を受け、様々
な方向へ様々な強度で超音波が広がる。そして、このよ
うな超音波は、欠陥から反射又は散乱された本来検出し
たい超音波にグレインノイズとして重畳する。欠陥が微
小になると、欠陥から反射又は散乱される超音波の強度
も小さくなってグレインノイズと区別できなくなるた
め、高い精度で欠陥を検出することが困難となる。とこ
ろで、グレインノイズは、上記のような原因で発生する
ため、超音波の発生源の位置が僅かでも変わると、表面
の同じ位置で検出されるノイズの強度が大きく変化する
という性質がある。これに対して欠陥で反射又は散乱さ
れる超音波は、超音波の発生源の位置が多少変わっただ
けでは、検出される信号強度はグレインノイズほどには
変化しない。

【００２１】したがって、図３に示した八つの点Ａ〜Ｈ
に励起用レーザービームを照射し、これらの点をそれぞ
れ超音波の発生源としたときに検出される八つの信号を
比べた場合に、鋼材内部に欠陥があるとすれば、この欠
陥で反射又は散乱される超音波は、どの点にレーザービ
ームを照射した場合についてもその信号強度がほぼ同じ
く、且つ励起用レーザービームを照射してから検出され
るまでの時間も同じはずであり、一方、グレインノイズ
については、励起用レーザービームを照射する場所によ
って、同じ時刻に検出したものであってもその強度が大
きく変化すると予想される。図７は、このことを説明す
るための図である。同図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞ
れ僅かに異なる位置にレーザービームを照射したときに
同じ位置で検出された超音波信号の概略波形を示してい
る。これらの信号波形のうち、時刻ｔ₁の前後の大きな
振幅の波形は欠陥からの寄与であり、この部分の振幅及
び位相はほぼ揃っている。これに対して、その他の部分
の波形はグレインノイズによるものであり、例えば時刻
ｔ₂で見てみると、三つの波形の値が大きく異なってい
る。

【００２２】このような考察にたって、図６の信号処理
部３０では次のような処理を行う。まず、入力されたＡ
信号〜Ｈ信号を、超音波周波数よりも十分に高いサンプ
リング周波数でＡ／Ｄ変換して八つのディジタル信号波
形ｒ₁(r)，・・・，ｒ₈(t)とする。そして、それぞれの
サンプリング時刻における八つの信号波形のディジタル
値を比較し、そのうち絶対値が最も小さいもの、すなわ
ち min｛｜ｒ_j(t) ｜，ｊ＝１，２，・・・，８｝を選
択し、この元の値、すなわち符号も含めた値ｓ(t) （｜
ｓ(t) ｜＝ min｛｜ｒ_j(t) ｜，ｊ＝１，２，・・・，
８｝）をその時刻における信号の値とする。そしてすべ
てのサンプリング時刻の値に基づいて一つの信号波形を
再構成する。このようにして得られた信号波形は、欠陥
からの寄与がある部分では振幅がほぼ元のままで、グレ
インノイズによる部分では振幅が小さくなる。すなわち
ＳＮ比の高い信号波形が得られたことと等価である。

【００２３】次に、上記のような処理を行った場合にＳ
Ｎ比がどの程度向上するかについて、統計的な手法を用
いて定量的に評価する。前提として、ノイズ信号はガウ
ス分布のランダム信号で、その平均値はゼロとする。そ
してσ²を分散、真の欠陥からの信号強度をｍ、信号処
理に用いた波形（図３のレーザービーム数と同じ）の数
をＮとすると、ＳＮ比は、

【００２４】

【数１】

【００２５】で与えられる。この式で「ｅｒｆ」は誤差
関数である。尚、この点については、Ultrasomics, 199
0, Vol.28, March, p.90-96 及び J. Acoust. Soc. Am
(87)2, February 1990 p.728-736 などを参照するこ
とができる。上記（４）式のＳＮ比の変化を、信号処理
に用いる波形の数を横軸、ＳＮ比の改善率を縦軸にと
り、処理する前の入力信号のＳＮ比（ＳＮ_in) をパラメ
ータとしてプロットすると、図８のようになる。尚、同
図の点線は、単純平均化処理を行った場合のＳＮ比改善
の様子を比較のために示したものである。図８から分か
るように、本実施形態の処理を行うと、信号処理に用い
る波形の数が増えるに従ってＳＮ比は大きく改善され、
例えば入力信号のＳＮ比が１の場合でも、波形の数が１
０個程度では単純平均化処理とほぼ同程度の改善しかみ
られないが、波形の数が１０個よりも多いところでは、
単純平均化処理よりもはるかにＳＮ比は向上する。一
方、入力信号のＳＮ比が２の場合には、本実施形態と同
じ歯係数が８のときでも、ＳＮ比は１０倍程度向上す
る。

【００２６】以上から、複数のレーザービームを僅かに
位置を変えて鋼材に照射し、得られた信号について上記
のような処理を行うことによって、欠陥からの超音波を
高いＳＮ比で検出できることが分かる。このことは、鋼
材内部の微小な欠陥についても、高い精度で検出できる
ことを意味する。また、複数のレーザービームを照射す
ることによってＳＮ比が向上するので、一つ一つのレー
ザービームの強度はそれほど高くする必要がなく、した
がってレーザービームの照射によって鋼材の表面に与え
るダメージも小さく抑えることができる。

【００２７】尚、本発明は、上記実施形態に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能で
ある。上記実施形態では、８本の超音波励起用レーザー
ビームを用いたが、この数は必要とする検出精度等に依
存するものであり、必ずしも８本には限られない。ま
た、上記実施形態では８本の超音波励起用レーザービー
ムの照射位置が正方形の各頂点及び各辺の中点となるよ
うにしたが、これには限られず、例えば検出位置を中心
とする円周上に等間隔に超音波励起用レーザービームを
照射するようにしてもよい。その場合も、マルチチャン
ネル音響光学素子の各音響光学素子を適当な位置に配置
することによって、円周上にレーザービームを照射する
こともできる。また、マルチチャンネル音響光学素子の
後段に適当な光学手段を設け、これによって各レーザー
ビームの照射位置が円周上に乗るように制御するように
してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検査対象の表面の異なる所定位置に照射された複数のレ
ーザービームに基づいて検出された複数の超音波信号か
ら検査対象内の欠陥に基づく信号を抽出する処理を行う
ことによってＳＮ比を高めることができるので、検査対
象内の微小な欠陥も高い精度で検出することが可能とな
り、また、複数のレーザービームを用いてＳＮ比を高め
ることができるので、それぞれのレーザービームの強度
を低く抑えることができ、したがって検査対象にレーザ
ービームの照射に基づく損傷を与えることのないレーザ
ー超音波検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のレーザー超音波検査装置
の全体構成を示した概略図である。

【図２】マルチチャンネル音響光学素子の概略図であ
る。

【図３】検査対象である鋼材の表面上にけるレーザービ
ームの照射位置及び超音波の検出位置を示した図であ
る。

【図４】音響光学素子における光の回折を説明するため
の図である。

【図５】ＣＯ₂レーザーの１パルスとマルチチャンネル
音響光学素子の各チャンネルから鋼材の表面に照射され
る各パルスとの関係を示した図である。

【図６】超音波検出部のレーザー干渉計から出力された
信号を処理する回路の付ロック図である。

【図７】レーザービームの照射位置の違いによってグレ
インノイズの強度が変化することを説明するための図で
ある。

【図８】処理する前の入力信号のＳＮ比をパラメータと
して、信号処理に用いる波形の数を横軸、ＳＮ比の変化
を縦軸にとってプロットしたグラフである。

【符号の説明】

１超音波発生部２超音波検出部１０レーザー光源１２ビームセパレータ１３マルチチャンネル音響光学素子１５発振器１６鋼材２０レーザー干渉計２１ミラー３０信号処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】励起用レーザー光源と、前記励起用レーザー光源より発せられたレーザービーム
を複数のレーザービームとするビーム分割手段と、少なくとも前記複数のレーザービームと同数のチャンネ
ルを有し、各チャンネルごとに独立して設けられた音響
光学素子に前記複数のレーザービームを通過させる音響
光学手段と、前記音響光学手段から出射した複数のレーザービーム
を、それぞれが検査対象表面の異なる所定位置に照射さ
れるよう制御する照射位置制御手段と、前記音響光学手段の各チャンネルの音響光学素子に対
し、前記音響光学手段の各チャンネルから所定の順番及
び時間間隔で各レーザービームを出射するよう制御する
電気信号を供給する信号発生手段と、前記検査対象の表面に照射されたレーザービームによっ
て前記検査対象に生じた超音波を検出する超音波検出手
段と、前記超音波検出手段によって検出されたそれぞれのレー
ザービームに対応する超音波信号に基づいて検査対象内
の欠陥に基づく信号を抽出する処理を行う信号処理手段
と、を具備することを特徴とするレーザー超音波検査装置。
【請求項２】前記励起用レーザー光源はＣＯ₂レーザ
ーであり、前記信号発生手段は前記ＣＯ₂レーザーの１
パルスの持続時間内に前記複数のレーザービームが検査
対象の前記所定位置に順次照射されるような信号を前記
音響光学手段に供給するものである請求項１記載のレー
ザー超音波検査装置。
【請求項３】前記信号処理手段は、入力されたそれぞ
れの超音波信号のそれぞれを、その超音波周波数よりも
高いサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換し、それぞれのサ
ンプリング時刻におけるそれぞれの信号波形のディジタ
ル値を比較し、そのうち絶対値が最も小さいものを選択
し、その選択されたものの元の値をそのサンプリング時
刻における信号の値とし、各サンプリング時刻の値に基
づいて一つの信号波形を再構成する処理を行うものであ
る請求項１記載のレーザー超音波検査装置。