Study on optical sound measurement for the in-situ diagnostic system under high radiation environments

高放射線環境下異常診断技術に向けた光音響計測法の研究

村田 篤*; 猿田 晃一   ; 涌井 隆  ; Li, Y.*; 筒井 喜平*; 二川 正敏  

Murata, Atsushi*; Saruta, Koichi; Wakui, Takashi; Li, Y.*; Tsutsui, Kihei*; Futakawa, Masatoshi

振動法や音響法は、構造物の異常診断技術として多様な産業分野で利用されている。これらの異常診断法では、計測に加速度計やマイクロフォンなどの電気センサを使用するが、放射線環境下では電離作用による電気ノイズの影響で信号が著しく劣化する。そのため、原子炉や核破砕中性子源といった高放射線環境の異常診断システムでは、従来電気センサの利用には限界がある。本研究では、放射線の影響を受けない光計測の特徴に着眼し、レーザードップラー振動計を用いた光音響計測について、水銀標的異常診断技術への適用性を実験と有限要素法による数値解析で評価した。

Vibration and sound have been used in diagnosis of mechanical structures in a variety of industries. Under high radiation environments, however, conventional electric sensors such as an accelerometer and a microphone are not suitable especially for in-situ diagnostic systems in nuclear reactors, spallation neutron source systems, etc. since electric signals become degraded by background radiation noise. In this study, the applicability of the optical sound measurement using an laser Doppler vibrometer was investigated through the comparison between fundamental experimental results and 3D FEM analyses (LS-DYNA) for the purpose of developing an in-situ diagnostic system of a mercury target.