テラヘルツ波における非破壊検査は、プラスチックやセラミックなどを透過する特性により、製品や構造物の品質保証観点で注目を集めています。

本記事では、テラヘルツ波を用いた非破壊検査について、測定原理、メリット・デメリット、検査装置、活用事例について解説していきます。

もし、テラヘルツ波を用いた非破壊検査のコンサルティングを受けて、

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１．テラヘルツ波による非破壊検査の原理や仕組み

テラヘルツ波による非破壊検査は「パルスエコー法」を用いて行われることが一般的です。測定対象に対して、テラヘルツ帯のパルス波を入射し、その反射波と透過波のエコー波形を計測することで、3次元情報を得ることができます。

例えば、下図のような3 層構造の測定対象を考えてみます。

この測定対象にパルス波を入射すると、そのパルス波は材質の屈折率の違いで、各々の層から遅れをもったパルス波となり、これが内部情報となります。これを測定対象全体へ繰り返し行うことにより、内部構造の情報を得ることができます。

なお、テラヘルツ波による非破壊検査は、ほかにもテラヘルツ時間領域分光法と呼ばれるものがあります。こちらの原理については、下記で紹介しているので、よければご参考ください。

テラヘルツ波とは何か？活用事例や測定方法の種類・原理について解説

２．テラヘルツ波による非破壊検査のメリット・デメリット

テラヘルツ波を用いた非破壊検査は、その原理の特徴から、さまざまなメリットがあります。しかし、どんな検査でもそうですが、メリットがあればデメリットもあるものです。下記でそれぞれを紹介しますので、導入の判断基準としてみてください。

（1）メリット

テラヘルツ波を非破壊検査に用いることのメリットは、プラスチックやセラミック、紙などの材質に対する透過性を持ち、金属などに対しては非透過性を持つ特徴を活かすことができることにあります。具体的には、ハウジングが樹脂で内部に半導体や回路を埋め込んだ製品の検査や、コンクリートなどの欠陥が強度に大きな影響を及ぼす構造物などの欠陥検査を行うことができる点が挙げられます。

（2）デメリット

テラヘルツ波を非破壊検査で用いることのデメリットは、透過できる材質が指定されることから、専用設備を使用する必要があるという点です。一般的な工業用設備と比較して、テラヘルツ波の非破壊検査装置は特殊なものであるため、導入する際にも適切な装置を選定することが難しいという点はデメリットであると言えます。

３．テラヘルツ波による非破壊検査で用いる主な装置と活用事例

テラヘルツ波による非破壊検査では、異なる透過性を活かして、ほかの検査とは違った物のチェックができます。続いて、どんな装置がどんな現場で使われているのか、具体的な事例をご紹介しましょう。

（1）テラヘルツハンディスキャナー

テラヘルツハンディスキャナーは、測定対象にスキャナーを当てるだけで簡単に構造物の構造や断面情報を得ることができる装置です。外壁などの設備上での調査が難しい構造物等の欠陥調査に利用されます。

 

（2）T線異物検査装置

T線異物検査装置は、テラヘルツ波を用いて内部に混入した異物を検知するものです。異物に特化して製作された装置ですので、対象の製品及び想定される異物は動画を参照しつつ選ぶと良いでしょう。異物混入が問題になるような、薬剤のライン上での異物混入検査などに用いられます。

（3）ミリ波及びテラヘルツ波非破壊検査装置

非破壊検査装置の中でも、比較的小型タイプの装置です（ハンディタイプを除いて）。動画では、紙袋の中に入っているニッパーの形状を10数秒で検知し、その形状をモニターに表しています。

４．非破壊検査におすすめのメーカー３選

①株式会社FAプロダクツ

【特徴】
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

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テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

また、同社の「画処ラボ」では、画像処理を用いた外観検査装置の導入に特化し、ご相談を受け付けています。従来は目視での官能検査に頼らざるを得なかった工程の自動化をご検討の際などにご活用ください。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【営業品目】

• 産業用ロボット
• 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
• 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
• 治具の設計・製作

【実績】
ＮＭ社（電子部品の製造販売）、ＨＳ製作所（情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売）、ＴＴ社（ショッピングセンターなどリテール事業）、ＳＭ社（自動制御機器の製造・販売）、ＯＲ社（自動車安全システムの製造販売）

②株式会社ケン・オートメーション

【特徴】
ケン・オートメーションは、海外製サーモグラフィカメラや内部欠陥検査装置に強みを持つ商社です。テラヘルツIR非破壊検査装置の導入を検討する場合にはオススメな会社です。

【営業品目】

• 内部欠陥検査装置
• サーモグラフィ非破壊検査装置（edevis社）
• テラヘルツIR非破壊検査装置（neTHIS社）
• 非接触空中伝播超音波検査装置（Ultran社）他

【所在地】
神奈川県横浜市西区平沼1-11-12　横浜KMHビル5階
TEL：045-290-0432

③有限会社スペクトルデザイン

【特徴】
有限会社スペクトルデザインは、テラヘルツ波に強みを持つ会社で、装置の設計・製作・評価から測定、データ解析まで幅広く対応している会社です。テラヘルツ波を用いた非破壊検査装置の制作を依頼する際にはおすすめなメーカーです。

【所在地】
栃木県大田原市湯津上285-1
TEL：0287-98-3066

【営業品目】

• 光センシングによる検査、分析システムの受託開発
• 光センシングによる受託測定・受託研究
• 光センシングに関するコンサルティング
• テラヘルツ波関連製品の販売

５．テラヘルツ波の導入に関するご相談はFAプロダクツへ

本記事ではテラヘルツ波を用いた非破壊検査について解説してきました。非破壊検査の中でもテラヘルツ波を用いた検査は特殊です。

そのため、ネットの情報だけで選定するには限界があります。テラヘルツ波の非破壊検査を検討している方は、設備のプロに相談することをおすすめします。

中でも設備の設計からメンテナンスまで一貫して行うFAプロダクツは、他社の設備でもリプレースのご相談が可能です。お困りの際はぜひ、お気軽にご連絡ください。

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