超音波検査(非破壊検査)について詳しい人はいますか？

超音波探傷検査は多くの場合、超音波エコーの信号波形を表示器上に表示して観測するいわゆるAスコープ法によって行われてきた。しかし、この方法では検出された信号から直ちに試験体内のきずの位置・形状・方向などを判断することは困難で、よほど熟練した検査員でも探傷結果の判定・評価に苦しむ場合が少なくない。かような問題に対する有力な対処策として、Bスコープ法（又はＢスキャン法）やCスコープ法（又はＣスキャン法）のように探傷信号を画像化して表示する方法が用いられる。これらはエコー源を試験体の一つの縦断面や横断面の中で位置付けして断面像や投影像として表示するので、試験体内でのエコー源となるきずや材質変化部などの位置や分布の状況が判り易い。

Bスコープ法の考え方は、第二次大戦中に兵器として開発されたレーダーの表示技術に遡る。レーダーが英国で開発された当初は、特定方向に送信されたパルス状マイクロ波が航空機に到達し、そのエコーの受信波形をブラウン管面の時間軸上の波形として観測していた。　これがいわゆるAスコープ法である。　マイクロ波を使えば来襲する敵機の方位と距離を遠方からいち早くキャッチできる点で、従来の聴音機に代わる画期的な新兵器として主要国で採り上げられた。しかし、まだこれではアンテナの方向を変えながら手探りで敵機の方位を探り当てるのに苦労があったことは想像に難くない。その難点を打開するために考案されたのが、現在航空機・船舶の監視用や気象観測用レーダーでおなじみのPPIスコープ（PPI; Plan Position Indicator）の表示方式である。この方式によれば飛行中の航空機の方位と距離がCRTスクリーン上に一目瞭然に表示される。大戦中わが国ではこのシステムの実戦配備が米英両国に対して遅れをとり、それが戦況に致命的な不利を招く結果となった。情報を収集して表示する技術の優劣が、国の運命をも左右する大きな要因になったと言われている程である。　この史実は、超音波探傷にとっても他山の石とすべきではないかと考える。

超音波検査の分野でのBスコープ法の活用は医療診断において先行し、Bスコープなればこそ生体内の臓器等の複雑な形態や動きなどの観察を可能にしたと言える。これに対して工業分野の超音波非破壊検査ではBスコープ法の活用は消極的で、実検査には殆どAスコープ法が用いられてきた。　現行の規格体系も、内外を問わず殆どはAスコープ法を対象にしたものである。その主な理由として、先ず工業材は生体とは異なりrigidなので、物体内で超音波ビームを自由に偏向させることは容易ではない；液浸法を用いるにしても材質ごとに屈折率を考慮せねばならない；などの物理的事情がある。次に機器のコストの問題が大きく原因するものと思われる。

Cスコープ法では超音波ビームの送受信点を物体面に沿って二次元的に移動走査させ、特定の深さの距離にある部位から時間ゲートによって選択されたエコー信号、もしくは透過波信号を上記の走査に連動して二次元面に画像として形成させる、いわゆる断層像または投影像を表示する方法である。この方法の従来の難点は超音波ビームの二次元的な移動走査を機械的方法に依存するために検査所要時間が長くなることと、検査現場にとっては機動性に乏しいメカニズムを必要とする点である。

Ｂ・Ｃスコープ法による検査情報の表示には必ず超音波ビームを走査するプロセスと共に、受信信号を画像として表現するためのプロセスを伴う。そのとき検査の精度を向上させるためにビームを集束、制御して解像度の向上を図ることも重要な課題になる。

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