JPH10153586A - 超音波探触子およびその製造法 - Google Patents
超音波探触子およびその製造法Info
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- JPH10153586A JPH10153586A JP31333796A JP31333796A JPH10153586A JP H10153586 A JPH10153586 A JP H10153586A JP 31333796 A JP31333796 A JP 31333796A JP 31333796 A JP31333796 A JP 31333796A JP H10153586 A JPH10153586 A JP H10153586A
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- protective plate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温の被検体に対しても利用できる超音波探触
子の製造法を提供する。 【解決手段】高キュリー点単結晶振動子ＬｉＮｂＯ3 と
ＬｉＮｂＯ3 とほぼ一致した熱膨張係数を持つ保護板と
を重畳する構成からなり、上記振動子と保護板の接合面
にそれぞれ金薄膜層を形成した後、振動子と保護板の間
にろう材を挿入、ろう材を加熱溶融後、１０℃／分以下
の冷却速度で徐冷して振動子と保護板を接合する。
子の製造法を提供する。 【解決手段】高キュリー点単結晶振動子ＬｉＮｂＯ3 と
ＬｉＮｂＯ3 とほぼ一致した熱膨張係数を持つ保護板と
を重畳する構成からなり、上記振動子と保護板の接合面
にそれぞれ金薄膜層を形成した後、振動子と保護板の間
にろう材を挿入、ろう材を加熱溶融後、１０℃／分以下
の冷却速度で徐冷して振動子と保護板を接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の内部ある
いは表面に超音波の送信あるいは受信を行う超音波探触
子の製造法及び超音波探触子に係り、特に、高温雰囲気
下で使用するのに好適な超音波探触子の製造法及び超音
波探触子に関する。
いは表面に超音波の送信あるいは受信を行う超音波探触
子の製造法及び超音波探触子に係り、特に、高温雰囲気
下で使用するのに好適な超音波探触子の製造法及び超音
波探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、発電プラントや化学プラント等の
工業プラントで、圧力容器や配管等の構造材の探傷や減
肉測定などの非破壊検査に、超音波探触子を用いた超音
波検査法は幅広く用いられている。
工業プラントで、圧力容器や配管等の構造材の探傷や減
肉測定などの非破壊検査に、超音波探触子を用いた超音
波検査法は幅広く用いられている。
【０００３】図１は垂直探傷用の従来の超音波探触子１
０の構造図を示している。振動子１２の前面には外環境
への振動子の直接接触を防ぎ振動子を保護する保護板１
１が設置され、また、振動子１２の背面には振動子のパ
ルス振動が長く尾を引くのを防ぐためのダンパ材１４が
設置される。コネクタ１７，リード線１６を介して、ケ
ース１５の外部から超音波探傷器などによって数十から
数百Ｖの高電圧パルスが振動子１２の両面に印加される
と、振動子１２は電気信号を超音波に変換し、接触媒質
２を通して被検体１内部に超音波を送信するとともに、
逆に超音波が被検体１内部から接触媒質２を通して振動
子１２に入射すると、振動子１２は超音波を電気信号に
変換し、リード線１６，コネクタ１７を介して、変換し
た電気信号をケース１５の外部に送信する。
０の構造図を示している。振動子１２の前面には外環境
への振動子の直接接触を防ぎ振動子を保護する保護板１
１が設置され、また、振動子１２の背面には振動子のパ
ルス振動が長く尾を引くのを防ぐためのダンパ材１４が
設置される。コネクタ１７，リード線１６を介して、ケ
ース１５の外部から超音波探傷器などによって数十から
数百Ｖの高電圧パルスが振動子１２の両面に印加される
と、振動子１２は電気信号を超音波に変換し、接触媒質
２を通して被検体１内部に超音波を送信するとともに、
逆に超音波が被検体１内部から接触媒質２を通して振動
子１２に入射すると、振動子１２は超音波を電気信号に
変換し、リード線１６，コネクタ１７を介して、変換し
た電気信号をケース１５の外部に送信する。
【０００４】従来の超音波探触子の製造法では、例え
ば、振動子１２はセラミックス振動子のＰＺＴ、保護板
１１はベークライトとして、両者を接合材１３となるエ
ポキシ系接着剤を用いて、室温で接合する方法をとって
いた。
ば、振動子１２はセラミックス振動子のＰＺＴ、保護板
１１はベークライトとして、両者を接合材１３となるエ
ポキシ系接着剤を用いて、室温で接合する方法をとって
いた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の超
音波探触子の製造法による超音波探触子は、プラント配
管などの高温部材の検査，計測を行う場合、次のような
問題点があった。
音波探触子の製造法による超音波探触子は、プラント配
管などの高温部材の検査，計測を行う場合、次のような
問題点があった。
【０００６】すなわち、接合材１３のエポキシ系接着剤
は耐熱性がなく、熱により接合強度が低下するため、振
動子１２と保護板１１が剥離して超音波が振動子から被
検体内部に伝搬できなくなる。このため、１００℃以上
となる高温被検体の検査は定検時にプラントを停止して
被検体温度が室温に戻った後、実施するしか方法はな
く、プラント運転中に検査が実施できなかった。
は耐熱性がなく、熱により接合強度が低下するため、振
動子１２と保護板１１が剥離して超音波が振動子から被
検体内部に伝搬できなくなる。このため、１００℃以上
となる高温被検体の検査は定検時にプラントを停止して
被検体温度が室温に戻った後、実施するしか方法はな
く、プラント運転中に検査が実施できなかった。
【０００７】また、高温部材の減肉監視や亀裂の進展監
視といったプラント運転中の長時間の監視用センサとし
て、超音波探触子が使用できないという問題があった。
視といったプラント運転中の長時間の監視用センサとし
て、超音波探触子が使用できないという問題があった。
【０００８】さらに、耐熱性を有する接合材１３は、無
機接着剤などの高温用接着剤，高融点半田やろう材が挙
げられるが、これらの接合材を用いて振動子と保護板を
接合する際には熱処理が必要なため、接合時に、振動子
１２と保護板１１の熱膨張係数の差により接合部が剥離
したり、又振動子１２に亀裂が発生するという問題が生
じていた。
機接着剤などの高温用接着剤，高融点半田やろう材が挙
げられるが、これらの接合材を用いて振動子と保護板を
接合する際には熱処理が必要なため、接合時に、振動子
１２と保護板１１の熱膨張係数の差により接合部が剥離
したり、又振動子１２に亀裂が発生するという問題が生
じていた。
【０００９】本発明の目的は、振動子と保護板の接合の
際に、接合部が剥離したり振動子に亀裂が発生しない超
音波探触子の製造法、及び、高温被検体に対しても、プ
ラントの運転中に検査が実施できるとともに、プラント
運転中の長時間の監視用センサとして使用できる超音波
探触子を提供することにある。
際に、接合部が剥離したり振動子に亀裂が発生しない超
音波探触子の製造法、及び、高温被検体に対しても、プ
ラントの運転中に検査が実施できるとともに、プラント
運転中の長時間の監視用センサとして使用できる超音波
探触子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、被検体の内部あるいは表面に超音波の送
信または受信を行う超音波探触子の製造法で、高キュリ
ー点単結晶振動子LiNbO3とＬｉＮｂＯ3 にほぼ一致した
熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ金薄膜層を
形成した後、ＬｉＮｂＯ3 と保護板の間にろう材を挿入
し、ろう材を加熱溶融後、１０℃／分以下の冷却速度で
徐冷し、ＬｉＮｂＯ3 と保護板をろう付け接合する。
め、本発明は、被検体の内部あるいは表面に超音波の送
信または受信を行う超音波探触子の製造法で、高キュリ
ー点単結晶振動子LiNbO3とＬｉＮｂＯ3 にほぼ一致した
熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ金薄膜層を
形成した後、ＬｉＮｂＯ3 と保護板の間にろう材を挿入
し、ろう材を加熱溶融後、１０℃／分以下の冷却速度で
徐冷し、ＬｉＮｂＯ3 と保護板をろう付け接合する。
【００１１】また、被検体の内部あるいは表面に超音波
の送信または受信を行う超音波探触子で、高キュリー点
単結晶振動子のＬｉＮｂＯ3とＬｉＮｂＯ3とほぼ一致し
た熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ形成した
金薄膜層にて、ＬｉＮｂＯ3と保護板をろう付けにより
重畳した構成とする。
の送信または受信を行う超音波探触子で、高キュリー点
単結晶振動子のＬｉＮｂＯ3とＬｉＮｂＯ3とほぼ一致し
た熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ形成した
金薄膜層にて、ＬｉＮｂＯ3と保護板をろう付けにより
重畳した構成とする。
【００１２】本発明の超音波探触子の製造法では、振動
子に１２１０℃の高キュリー点を持つＬｉＮｂＯ3 を、
接合材に５００℃以上の高融点を持つろう材を用いてお
り、さらに振動子と保護板の接合面にろう材とのぬれ性
が良好な金薄膜層をそれぞれ形成することにより、接合
時に、振動子と保護板が剥離しない強固なろう付け接合
層が形成できる。加えて、接合時にろう材を加熱溶融
後、１０℃／分以下の冷却速度で徐冷して振動子と保護
板を接合することにより、冷却時に振動子にかかる熱衝
撃を緩和することができるため、上記接合時における振
動子の亀裂発生が抑制できる。
子に１２１０℃の高キュリー点を持つＬｉＮｂＯ3 を、
接合材に５００℃以上の高融点を持つろう材を用いてお
り、さらに振動子と保護板の接合面にろう材とのぬれ性
が良好な金薄膜層をそれぞれ形成することにより、接合
時に、振動子と保護板が剥離しない強固なろう付け接合
層が形成できる。加えて、接合時にろう材を加熱溶融
後、１０℃／分以下の冷却速度で徐冷して振動子と保護
板を接合することにより、冷却時に振動子にかかる熱衝
撃を緩和することができるため、上記接合時における振
動子の亀裂発生が抑制できる。
【００１３】また、本発明の超音波探触子で、高キュリ
ー点単結晶振動子のＬｉＮｂＯ3 とＬｉＮｂＯ3 とほぼ
一致した熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ形
成した金薄膜層で、ＬｉＮｂＯ3 と保護板をろう付けに
より重畳した構成となっており、高温雰囲気下でも振動
子と保護板が剥離しない強固なろう付け接合層を形成す
ることができる。このため、上記超音波探触子は、高温
の被検体に対しても、プラントの運転中に検査が実施で
きるとともに、プラント運転中の長時間の監視用センサ
として使用できる。
ー点単結晶振動子のＬｉＮｂＯ3 とＬｉＮｂＯ3 とほぼ
一致した熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ形
成した金薄膜層で、ＬｉＮｂＯ3 と保護板をろう付けに
より重畳した構成となっており、高温雰囲気下でも振動
子と保護板が剥離しない強固なろう付け接合層を形成す
ることができる。このため、上記超音波探触子は、高温
の被検体に対しても、プラントの運転中に検査が実施で
きるとともに、プラント運転中の長時間の監視用センサ
として使用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。
施例を説明する。
【００１５】図２は本発明の超音波探触子の製造法によ
る超音波探触子の構造を示す説明図であり、振動子１２
と保護板１１及びその接合部分を示している。
る超音波探触子の構造を示す説明図であり、振動子１２
と保護板１１及びその接合部分を示している。
【００１６】本実施例では、振動子１２（高キュリー点
単結晶振動子ＬｉＮｂＯ3 ）の両面と振動子１２とほぼ
一致した熱膨張係数を持つ保護板１１の接合面側に、チ
タン層２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、白金層２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ及び金層２３ａ，２３ｂ，２３ｃを順番に３
層蒸着層が施される。これは、接合時の振動子１２と保
護板１１の剥離は、ろう材１３と振動子１２及び保護板
１１のぬれ性不良に起因するが、チタン層２１ａ，２１
ｂ，２１ｃは、ろう材１３のぬれ性不良の原因となる振
動子１２及び保護板１１の表面の酸化膜層にも安定して
形成できるためである。中間層の白金層２２ａ，２２
ｂ，２２ｃを介して、ろう材１３とのぬれ性が良好な金
層２３ａ，２３ｂ，２３ｃは振動子１２と保護板１１の
表面上に安定に形成できる。接合時には、振動子１２上
に形成した金層２３ｂと保護板１１上に形成した金層２
３ｃの間にろう材１３を挿入して、ろう材１３を加熱溶
融することで振動子１２と保護板１１を接合するが、上
記金層２３ｂ，２３ｃはろう材１３とのぬれ性が良好で
あるため、振動子１２と保護板１１の接合部は剥離せ
ず、両者は強固に接合される。
単結晶振動子ＬｉＮｂＯ3 ）の両面と振動子１２とほぼ
一致した熱膨張係数を持つ保護板１１の接合面側に、チ
タン層２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、白金層２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ及び金層２３ａ，２３ｂ，２３ｃを順番に３
層蒸着層が施される。これは、接合時の振動子１２と保
護板１１の剥離は、ろう材１３と振動子１２及び保護板
１１のぬれ性不良に起因するが、チタン層２１ａ，２１
ｂ，２１ｃは、ろう材１３のぬれ性不良の原因となる振
動子１２及び保護板１１の表面の酸化膜層にも安定して
形成できるためである。中間層の白金層２２ａ，２２
ｂ，２２ｃを介して、ろう材１３とのぬれ性が良好な金
層２３ａ，２３ｂ，２３ｃは振動子１２と保護板１１の
表面上に安定に形成できる。接合時には、振動子１２上
に形成した金層２３ｂと保護板１１上に形成した金層２
３ｃの間にろう材１３を挿入して、ろう材１３を加熱溶
融することで振動子１２と保護板１１を接合するが、上
記金層２３ｂ，２３ｃはろう材１３とのぬれ性が良好で
あるため、振動子１２と保護板１１の接合部は剥離せ
ず、両者は強固に接合される。
【００１７】振動子１２の接合面と反対側の面上に形成
する金層２３ａ、あるいは保護板１１上に形成し、振動
子１２とのろう付け接合面となる金層２３ｃは、電極層
としても用いられ、リード線１６は金層２３ａ，２３ｃ
に直接取り付けられるか、もしくは、リード線１６を取
り付ける端子が金層２３ａ，２３ｃ上に接合される。
する金層２３ａ、あるいは保護板１１上に形成し、振動
子１２とのろう付け接合面となる金層２３ｃは、電極層
としても用いられ、リード線１６は金層２３ａ，２３ｃ
に直接取り付けられるか、もしくは、リード線１６を取
り付ける端子が金層２３ａ，２３ｃ上に接合される。
【００１８】また、図３は本発明による超音波探触子の
製造法の熱処理法を示す説明図であり、振動子１２と保
護板１１を接合する時の、ろう付け炉の炉中温度変化を
示している。図３（ａ）は、炉冷を行った場合の温度変
化を示した図であり、横軸は時間を縦軸は温度を示す。
炉中温度は室温点Ａからろう溶融開始点Ｂ（温度Ｔ）ま
で上昇し、ろう溶融終了点Ｃまで一定時間ろう付け温度
Ｔに維持された後、最後にろう付け装置の電源が切ら
れ、室温点Ｄ１まで低下しているが、この時、ろう溶融
終了点Ｃ付近における温度変化が急激なため、熱衝撃が
大きくなり振動子１２に割れが生じる。
製造法の熱処理法を示す説明図であり、振動子１２と保
護板１１を接合する時の、ろう付け炉の炉中温度変化を
示している。図３（ａ）は、炉冷を行った場合の温度変
化を示した図であり、横軸は時間を縦軸は温度を示す。
炉中温度は室温点Ａからろう溶融開始点Ｂ（温度Ｔ）ま
で上昇し、ろう溶融終了点Ｃまで一定時間ろう付け温度
Ｔに維持された後、最後にろう付け装置の電源が切ら
れ、室温点Ｄ１まで低下しているが、この時、ろう溶融
終了点Ｃ付近における温度変化が急激なため、熱衝撃が
大きくなり振動子１２に割れが生じる。
【００１９】図３（ｂ）は、ろう溶融終了点Ｃ付近にお
ける熱衝撃を緩和し、振動子１２に発生する割れを抑制
するために、ろう溶融終了点Ｃから室温点Ｄ２まで徐冷
をした場合の温度変化を示した図であり、横軸は時間
を、縦軸は温度を示す。実際に、熱膨張係数がＬｉＮｂ
Ｏ3 に近いステンレス鋼を保護板にして、ＬｉＮｂＯ3
とろう接し、冷却速度を１０℃／分以下となるように温
度制御しながら冷却したところ、振動子１２に割れが発
生せずにＬｉＮｂＯ3 と保護板を接合することができ、
３５０℃の高温雰囲気下でも超音波探触子が超音波を送
受信することが確認された。
ける熱衝撃を緩和し、振動子１２に発生する割れを抑制
するために、ろう溶融終了点Ｃから室温点Ｄ２まで徐冷
をした場合の温度変化を示した図であり、横軸は時間
を、縦軸は温度を示す。実際に、熱膨張係数がＬｉＮｂ
Ｏ3 に近いステンレス鋼を保護板にして、ＬｉＮｂＯ3
とろう接し、冷却速度を１０℃／分以下となるように温
度制御しながら冷却したところ、振動子１２に割れが発
生せずにＬｉＮｂＯ3 と保護板を接合することができ、
３５０℃の高温雰囲気下でも超音波探触子が超音波を送
受信することが確認された。
【００２０】さらに、この製造法に基づき製造した超音
波探触子は、高キュリー点単結晶振動子のＬｉＮｂＯ3
とＬｉＮｂＯ3 とほぼ一致した熱膨張係数を持つ保護板
の接合面にそれぞれ形成した金薄膜層にて、ＬｉＮｂＯ
3 と保護板をろう付けにより重畳しており、振動子と保
護板の間に高温雰囲気下でも剥離が生じない強固なろう
付け接合層を形成するため、高温の被検体に対しても、
プラントの運転中に検査が実施できるとともに、プラン
ト運転中の長時間の監視用センサとして使用できる。
波探触子は、高キュリー点単結晶振動子のＬｉＮｂＯ3
とＬｉＮｂＯ3 とほぼ一致した熱膨張係数を持つ保護板
の接合面にそれぞれ形成した金薄膜層にて、ＬｉＮｂＯ
3 と保護板をろう付けにより重畳しており、振動子と保
護板の間に高温雰囲気下でも剥離が生じない強固なろう
付け接合層を形成するため、高温の被検体に対しても、
プラントの運転中に検査が実施できるとともに、プラン
ト運転中の長時間の監視用センサとして使用できる。
【００２１】なお実施例では、振動子１２に保護板を接
合したが、保護板に変えて導波棒４２を用いて、導波棒
付超音波探触子にしてもよい。振動子１２の両面と導波
棒４２の接合面に、同様に金層２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
を施した後、同様の熱処理を行うことにより、導波棒付
超音波探触子４０が製造できる。本例の超音波探触子に
よれば、振動子１２は高温の被検体１から遠ざけて設置
できるため、超音波探触子４０が被検体１に接触する瞬
間の熱衝撃による振動子１２の破壊が防止できる。ま
た、被検体１の熱変動が激しい場合にも、振動子１２に
かかる熱衝撃が緩和できるため有効である。被検体１に
導波棒４２を溶接等の方法で接合すれば、構造材の減肉
監視等の長時間に及ぶ監視にも実施例は適用可能とな
る。
合したが、保護板に変えて導波棒４２を用いて、導波棒
付超音波探触子にしてもよい。振動子１２の両面と導波
棒４２の接合面に、同様に金層２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
を施した後、同様の熱処理を行うことにより、導波棒付
超音波探触子４０が製造できる。本例の超音波探触子に
よれば、振動子１２は高温の被検体１から遠ざけて設置
できるため、超音波探触子４０が被検体１に接触する瞬
間の熱衝撃による振動子１２の破壊が防止できる。ま
た、被検体１の熱変動が激しい場合にも、振動子１２に
かかる熱衝撃が緩和できるため有効である。被検体１に
導波棒４２を溶接等の方法で接合すれば、構造材の減肉
監視等の長時間に及ぶ監視にも実施例は適用可能とな
る。
【００２２】また、実施例の振動子１２に導波棒４２に
変えてシュー５１を接合すれば、斜角用超音波探触子５
０が製造できる。図５に、斜角用超音波探触子５０の構
造図を示す。シュー５１内の超音波の音速をｖ1 ，被検
体１内の音速をｖ2 とすると、振動子１２がシュー５１
に取り付けられる角度θ1 と、被検体１に超音波３が入
射する角度θ2 の関係は数１のように示される。
変えてシュー５１を接合すれば、斜角用超音波探触子５
０が製造できる。図５に、斜角用超音波探触子５０の構
造図を示す。シュー５１内の超音波の音速をｖ1 ，被検
体１内の音速をｖ2 とすると、振動子１２がシュー５１
に取り付けられる角度θ1 と、被検体１に超音波３が入
射する角度θ2 の関係は数１のように示される。
【００２３】
【数１】
【００２４】したがって、角度θ1 を変更することによ
り、超音波の入射角度θ2 を変えることができる。ま
た、被検体１とシュー５１の境界における超音波のモー
ド変換を利用すれば、被検体１への横波超音波の入射や
表面波の入射が可能となる。
り、超音波の入射角度θ2 を変えることができる。ま
た、被検体１とシュー５１の境界における超音波のモー
ド変換を利用すれば、被検体１への横波超音波の入射や
表面波の入射が可能となる。
【００２５】さらに実施例の変形例として、図６に、被
検体に直接接合する場合の構造図を示す。被検体１とな
る配管等の構造物を製作する際に、予め被検体１表面に
金層２３ｃを形成しておき、振動子１２上に形成した金
層２３ｂを合わせてろう付けを行う。この様な構成をと
ることにより、高温構造物の減肉監視等の長時間に及ぶ
監視にも適用可能となる。
検体に直接接合する場合の構造図を示す。被検体１とな
る配管等の構造物を製作する際に、予め被検体１表面に
金層２３ｃを形成しておき、振動子１２上に形成した金
層２３ｂを合わせてろう付けを行う。この様な構成をと
ることにより、高温構造物の減肉監視等の長時間に及ぶ
監視にも適用可能となる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の超音波探触子の製造法によれ
ば、高キュリー点単結晶振動子LiNbO3とＬｉＮｂＯ3 と
ほぼ一致した熱膨張係数を持つ保護板の接合面に、ろう
材とのぬれ性が良好な金薄膜層を形成することにより、
ＬｉＮｂＯ3 と保護板の間に強固なろう付け接合層を形
成することができ、振動子と保護板の熱膨張係数差に起
因する接合時の振動子と保護板の剥離も回避できる。さ
らに、接合時でろう材を加熱溶融後、１０℃／分以下の
冷却速度で徐冷して振動子と保護板を接合することによ
り、冷却時に振動子にかかる熱衝撃を緩和することがで
きるため、上記接合時の振動子の割れ発生も抑制でき
る。
ば、高キュリー点単結晶振動子LiNbO3とＬｉＮｂＯ3 と
ほぼ一致した熱膨張係数を持つ保護板の接合面に、ろう
材とのぬれ性が良好な金薄膜層を形成することにより、
ＬｉＮｂＯ3 と保護板の間に強固なろう付け接合層を形
成することができ、振動子と保護板の熱膨張係数差に起
因する接合時の振動子と保護板の剥離も回避できる。さ
らに、接合時でろう材を加熱溶融後、１０℃／分以下の
冷却速度で徐冷して振動子と保護板を接合することによ
り、冷却時に振動子にかかる熱衝撃を緩和することがで
きるため、上記接合時の振動子の割れ発生も抑制でき
る。
【００２７】また、本発明の超音波探触子によれば、被
検体の内部あるいは表面に超音波の送信または受信を行
う超音波探触子で、高キュリー点単結晶振動子のＬiＮb
Ｏ3とＬｉＮｂＯ3 とほぼ一致した熱膨張係数を持つ保
護板の接合面にそれぞれ形成した金薄膜層にて、ＬｉＮ
ｂＯ3 と保護板をろう付けにより重畳する構成であるの
で、高温の被検体に対しても、プラントの運転中に検査
が実施できるとともに、プラント運転中の長時間の監視
用センサとして使用できる。
検体の内部あるいは表面に超音波の送信または受信を行
う超音波探触子で、高キュリー点単結晶振動子のＬiＮb
Ｏ3とＬｉＮｂＯ3 とほぼ一致した熱膨張係数を持つ保
護板の接合面にそれぞれ形成した金薄膜層にて、ＬｉＮ
ｂＯ3 と保護板をろう付けにより重畳する構成であるの
で、高温の被検体に対しても、プラントの運転中に検査
が実施できるとともに、プラント運転中の長時間の監視
用センサとして使用できる。
【図１】垂直探傷用の従来の超音波探触子の説明図。
【図２】本発明法の超音波探触子構造を示す説明図。
【図３】本発明法の熱処理法を示す説明図。
【図４】導波棒を用いた超音波探触子の説明図。
【図５】斜角用超音波探触子の説明図。
【図６】被検体に直接接合する場合の説明図。
１１…保護板、１２…振動子、１３…接合材、１６…リ
ード線、２１ａ，21ｂ，２１ｃ…チタン層、２２ａ，２
２ｂ，２２ｃ…白金層、２３ａ,２３ｂ,２３ｃ…金層。
ード線、２１ａ，21ｂ，２１ｃ…チタン層、２２ａ，２
２ｂ，２２ｃ…白金層、２３ａ,２３ｂ,２３ｃ…金層。
Claims (7)
- 【請求項１】被検体の内部あるいは表面に超音波の送信
または受信を行う超音波探触子の製造法において、高キ
ュリー点単結晶振動子ＬｉＮｂＯ3 とＬｉＮｂＯ3 にほ
ぼ一致した熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ
金薄膜層を形成した後、ＬｉＮｂＯ3 と保護板の間にろ
う材を挿入し、ろう材を加熱溶融後、１０℃／分以下の
冷却速度で徐冷し、ＬｉＮｂＯ3 と保護板をろう付け接
合することを特徴とする超音波探触子の製造法。 - 【請求項２】前記ＬｉＮｂＯ3 と前記保護板の接合面に
形成する前記金薄膜層の形成方法をチタン層，白金層，
金層の順に３層に蒸着する方法とする請求項１に記載の
超音波探触子の製造法。 - 【請求項３】被検体の内部あるいは表面に超音波の送信
または受信を行う超音波探触子において、高キュリー点
単結晶振動子のＬｉＮｂＯ3 とＬｉＮｂＯ3 とほぼ一致
した熱膨張係数を持つ保護板の接合面にそれぞれ形成し
た金薄膜層で、ＬｉＮｂＯ3と保護板をろう付けにより
重畳することを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項４】前記ＬｉＮｂＯ3 と前記保護板の接合面に
形成する前記金薄膜層をチタン層，白金層，金層の順の
３層蒸着層とする請求項３に記載の超音波探触子。 - 【請求項５】前記保護板に替えて導波棒にＬｉＮｂＯ3
を重畳する請求項３または４に記載の超音波探触子。 - 【請求項６】前記保護板に替えてくさび型シューにＬｉ
ＮｂＯ3 を重畳する請求項３または４に記載の超音波探
触子。 - 【請求項７】前記保護板に替えて前記被検体に直接Ｌｉ
ＮｂＯ3 を重畳する請求項３または４に記載の超音波探
触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31333796A JPH10153586A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 超音波探触子およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31333796A JPH10153586A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 超音波探触子およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10153586A true JPH10153586A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18040037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31333796A Pending JPH10153586A (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 超音波探触子およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10153586A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006090804A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co | ２振動子型高温用超音波探触子 |
| JP2010243320A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 超音波探傷方法 |
| JP2011047905A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波振動子の設置方法 |
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| JP2016524495A (ja) * | 2013-05-24 | 2016-08-18 | フジフィルム ソノサイト インコーポレイテッド | 高周波超音波プローブ |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31333796A patent/JPH10153586A/ja active Pending
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| US9907538B2 (en) | 2013-05-24 | 2018-03-06 | Fujifilm Sonosite, Inc. | High frequency ultrasound probe |
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