超音波プローブは主に、直プローブ、斜プローブ、曲率プローブ、焦点プローブ、表面波プローブ、水浸プローブ、双晶プローブ、測定厚、高温プローブなどに分けられる。垂直探傷用の単ウェハプローブを行い、直線プローブが発生する超音波はプローブ表面に垂直な縦波音響ビームである。

E+Hセパレータ超音波プローブFDUシリーズ動作原理

E+Hセパレータ超音波プローブFDUシリーズ超音波プローブの主な材料は圧電結晶（電歪）とニッケル鉄アルミニウム合金（磁歪）の2種類がある。電歪の材料にはジルコニウムチタン酸鉛（PZT）などがある。圧電結晶からなる超音波センサは、電気エネルギーを機械的発振に変換して超音波を発生させることができるとともに、超音波を受信したときにも電気エネルギーに変換できる可逆センサであるため、送信機または受信機に分けることができる。ある超音波センサーは送信も受信もできる。

E+Hセパレータ超音波プローブFDUシリーズ技術パラメータ

1.圧電歪定数d 33：

d 33=Dt/U圧電ウエハにUという大きな応力を加えると、圧電ウエハの厚さにDtの変化量が発生し、d 33が大きいほど発光感度が高くなる。

2.圧電電圧定数g 33：

g 33=UP/Pは圧電ウエハにPほどの応力を加える.圧電ウエハにUPという大きな電圧が発生し、g 33が大きいほど受信感度が高くなる。

3.誘電率e：

e＝Ct／A［C−キャパシタンス、t−極板距離（ウエハ厚さ）、A−極板面積（ウエハ面積）］、

C小→e小→充、放電時間が短い.頻度が高い。

4.電気機械結合係数K：

圧電材料の機械エネルギー（音響エネルギー）と電気エネルギーの間の変換効率を表す。

正圧電効果について：K＝変換された電気エネルギー／入力の機械エネルギー。

逆圧電効果：K=変換の機械エネルギー/入力の電気エネルギー。

ウェハ振動時には、厚みと径方向の2方向が同時に伸縮変形、厚み方向の変形が大きく、検出感度が高く、径方向の変形が大きい、スプリアスが多く、分解能力が低下、ブラインド領域が増大し、送信パルスが広くなる.（講義添付ファイル16、19題部分解答）。

音速：324.0 M/Sワーク厚み：16.00 MMプローブ周波数：2.500 MC

プローブK値：1.96プローブ先端：7.00 MMグルーブタイプ：X

グルーブ角度：60.00溶接幅：2.00 MM補償：-02 dB

廃棄判定：+05 dB定量：-03 dB評価：-09 dB

溶接ポート番号：0000欠陥番号：1.測定日：05.03.09

音速：324.0 M/Sワーク厚み：16.00 MMプローブ周波数：5.00 MC

プローブK値：1.95プローブ先端：7.00 MMグルーブタイプ：X

グルーブ角度：60.00溶接幅：2.00 MM補償：-02 dB

廃棄判定：+05 dB定量：-03 dB評価：-09 dB

溶接ポート番号：0000欠陥番号：1.測定日：05.03.09

5.機械品質因子qm：

qm=E貯蔵/E損失、圧電ウェハ共振時、貯蔵された機械エネルギーと1周期内（変形、回復）損失のエネルギーの比……損失は主に分子内摩擦によるものである。

qmが大きく、損失が小さく、振動時間が長く、パルス幅が大きく、分解能力が低い。

qmは小さく、損失は大きく、振動時間は短く、パルス幅は小さく、分解能力は高い。

6.周波数定数Nt：

Nt=tf0,圧電ウエハの厚みと固有周波数との積は定数である、ウエハ材料は一定であり、厚みが小さいほど周波数が高くなる.（講義添付ファイル16、19題部分解答）。

7.Curie温度Tc：

圧電材料の圧電効果は、一定の温度範囲内でしか発生できず、一定の温度を超えると圧電効果が消失し、圧電効果を消失させる温度をキュリー温度（主に高温影響）と呼ぶ。

8.超音波プローブのもう一つの重要な指標：信号対雑音比――有用信号と不要信号の比は18 dBより大きくなければならない。

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