AbstractHigh resolution non-destructive ultra-sonic testing has been applied for the characterization of joints and bul materials. The measurements were carried out with an ultra-sonic inspection system of the type Panametric MultiscanTM equipped with a four axis motorized manipulator for positioning the transducer (actuator/receiver unit). For scanning, the system is operated in pulse-echo mode, the desired penetration depth is adjusted by choosing the corresponding time window when recording the reflected signal. Transducer frequencies 5–100 MHz are available. A very fine resolution is achieved, with 100 MHz voids or pores in copper down to a size of 25 μm can be detectec Presently, objects can be scanned up to a dimension of 500 mm in steps ≥ 10 μm. Data acquisition and post processing is performed on a PC with a 1 GHz sonix digitizer card. By ultra-sonic inspection not only individual defects in fully dense materials, but also regions of higher or irregular porosity, such as in plasma sprayed coatings can be detected. To eliminate interference with the residual porosity, the resolution needed for detection can be selected with the transducer frequency. By the use of a special transducer the Cu tube and braze interface in CFC armored divertor modules of monoblock geometry (‘tube-in-tile’) was examined successfully. For the first time it is possible to inspect in-vessel components for fusion non-destructively from the inside of the coolant channel—befor high heat flux loading, reproducibly and reliably mapping all pores and imperfections down to ∼ 125 μm in size (when using 20 MHz working frequency).
抄録 高分解能非破壊超音波検査は、継手およびバルク材料の特性評価に適用されている。測定は、トランスデューサ（アクチュエータ／レシーバユニット）を位置決めするための4軸モータ駆動マニピュレータを備えた、Panametric MultiscanTMタイプの超音波検査システムを用いて実施された。走査時、システムはパルスエコーモードで動作し、反射信号の記録時に該当する時間窓を選択することにより、所望の浸透深さが調整される。トランスデューサ周波数は5〜100 MHzが利用可能である。非常に高い分解能が達成され、100 MHzでは銅中のボイドまたは気孔を25 μmまで検出できる。現在、物体は500 mmの寸法まで、10 μm以上のステップで走査可能である。データ取得および後処理は、1 GHzのSonixデジタイザカードを搭載したPC上で実行される。超音波検査により、完全密度材料中の個々の欠陥だけでなく、プラズマ溶射コーティングなどにおける高いまたは不規則な気孔率の領域も検出できる。残留気孔率との干渉を排除するために、検出に必要な分解能はトランスデューサ周波数によって選択できる。特殊なトランスデューサを使用することにより、モノブロック形状（「チューブ・イン・タイル」）のCFCアーマードダイバータモジュールにおけるCuチューブとろう付け界面の検査に成功した。初めて、核融合用の容器内コンポーネントを、冷却チャネルの内部から非破壊的に検査することが可能となり、20 MHzの動作周波数を使用する場合、約125 μmの大きさのすべての気孔および不完全部を、高熱負荷前に再現性よく確実にマッピングできる。