JP2019197040A - 損傷又は異常を可視化するためのレーザ超音波スキャニング - Google Patents

損傷又は異常を可視化するためのレーザ超音波スキャニング Download PDF

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Abstract

【課題】試験体における応力影響、損傷、異常を可視化するための、レーザ超音波スキャン及び固定非破壊検査センサを用いた検査方法及び装置を提供する。【解決手段】試験体３０の機械的応力試験中に、試験体３０に配置された固定非破壊検査センサ３２からのデータと、試験体３０のレーザ超音波スキャンによるデータとを統合するように構成される。レーザ超音波スキャンによるデータによって、応力分析で予測されなかった試験体３０の緊急の関心対象領域を特定するとともに、緊急の関心対象領域を考慮して、試験を中止することなく再構成することが可能となる。高解像度スキャンを緊急の関心対象領域に行うとともに、レーザ超音波スキャンを試験体３０の全体に対して行うことができる。このようにして、試験体３０が構造試験を受けている間に、リアルタイムで測定、特定、及び観測することができる。【選択図】図２

Description

本開示は、試験体における応力影響、損傷、及び／又は異常を可視化するために、レーザ超音波スキャン及び固定非破壊検査センサを用いて、当該試験体を試験及び／又は検査するための方法及び装置に関する。
複合構造体は、その設計及び／又は製造中、ならびに、使用が開始されてからも、構造的検査を受けることが多い。例えば、複合構造体を機械的に試験するには、機械装置を用いて、複合構造体を屈曲させたり、複合構造体を周期的に曲げたり、複合構造体に限界負荷をかけたりする。場合によっては、このような作業は、複合構造体の設計及び製造中に行われ、これにより、複合構造体中の疲労欠陥の発生及び進行が分析される。
固定の非破壊検査（ＮＤＩ）センサを試験片又は試験体（例えば試験対象の複合構造体）に取り付けることにより、応力又は損傷の兆候を、試験中に検出することができる。有限要素解析によって試験体における最も効果的であると判断された部分に、一点型の超音波トランスデューサ（single point ultrasonic transducers）が取り付けられることが多い。しかしながら、これらの固定センサは、センサの下の領域のデータのみを収集する傾向にあり、従って、複合構造体全体を監視することはできない。非想定箇所に損傷などの兆候があったとしても、そのような想定外箇所に関するデータは、密度が低かったり、存在しなかったりする場合がある。想定外の損傷の兆候があった場合、技術者は、試験を中止して、構造体の別の箇所からデータを取得するために、固定センサを配置し直す必要がある。このことにより、試験全体が無効になる（従って最初からやり直す必要が生じる）ことがしばしばある。これは、例えば、固定センサを安全に取り外して、複合構造体に付与している試験応力を解除せずに再配置することができない場合などである。
また、例えば光学試験、ＩＲサーモグラフィ、及び、デジタル画像相関などの、現在の非接触試験法は、到達深さが限られており、十分な情報を与えることができない場合が多い。マイクロ波及びレーダーによる試験法などの他の方法では、しばしば、解像度が低いために限界がある。Ｘ線による試験法では高解像度を実現しうるが、複合構造体、特に、大型の複合部品にはあまり好適ではない。さらに、これらの従来の試験システムは、大型で、移動が難しい傾向にある。
レーザ超音波非破壊検査システムを用いて、複合材料の構造的完全性（structural integrity）を確認することも行われている。このプロセスでは、パルス発生レーザが試験体の面に照射され、材料の浅い部分（例えば試験体の表面側の１０〜１００ミクロン）にビームが吸収される。パルスレーザエネルギーの急激な吸収により局所的な加熱が起こり、これにより材料が膨張して（熱弾性膨張）、応力波が発生する。これらの波は、試験体の内部又は面における関心対象部分を通った後に、検出レーザビームの表面位置へと伝播する。この結果としての表面変位が、レーザ超音波受信機で測定される。次に、測定信号が処理されることにより、所望の情報が取得され、表示される。しかしながら、これらの従来のレーザ検査システムは、解像度に限界があるため、構造的完全性の監視及び損傷の判定をリアルタイムで行うには能力的な限界があり、試験片に対する直接の見通し線（direct line of sight）が必要であったり、レーザ検査システムでスキャニングできる厚みに限界があったりする。
本開示のシステム及び方法は、構造体における損傷の兆候を、構造試験中にリアルタイムで（例えば損傷が進行している間に）測定、特定、及び観測するように構成されうる。このようなシステム及び方法では、例えば、構造体に取り付けられた１つ以上の非破壊検査（ＮＤＩ）センサからのデータと、レーザ超音波装置（構造体に対して非接触である）によって実行されたレーザ超音波スキャンによるデータとを用いる（例えば統合する）。いくつかのシステムにおいて、構造体は、構造体の１つの側のみにアクセスして検査される。このようなシステム及び方法を用いて、例えば、使用中（組み付け状態）の部品を、元の製造プロセス中に取得した完成時記録と比較することができる。
試験体（例えば複合構造体）を試験するための開示の方法は、試験体に対して固定されたＮＤＩセンサによって前記試験体を監視すること、レーザ超音波装置を用いて前記試験体の少なくとも一部をスキャニングすること、第１のレーザ超音波スキャン情報を保存すること、及び、前記試験体を機械的に試験すること、を含みうる。前記試験体を機械的に試験している間に、前記試験体における応力影響の以降の複数回のレーザ超音波スキャニングを行い、前記以降の試験体のレーザ超音波スキャン情報の其々を、前記試験体の以前の対応するレーザ超音波スキャン情報と比較するために、前記以降の試験体のレーザ超音波スキャン情報の其々を保存する。開示の方法において、固定ＮＤＩセンサは、前記試験体における損傷の兆候を監視するように構成することができ、さらに、試験体に関連する固定センサデータを作成するように構成することができる。レーザ超音波装置が複合構造体をスキャンする度に、試験体における応力影響についてのレーザ超音波スキャン情報が作成され、このようなスキャン情報からのデータを固定ＮＤＩセンサからの固定センサデータと統合することにより、複合構造体における損傷を監視及び／又は判定する。固定ＮＤＩセンサは、概して複合構造体の面に配置される一方、レーザ超音波装置は、概して、複合構造体から離間している（例えば非接触である）。開示の方法によれば、機械的試験中に複合構造体の試験プランを再構成することにより、開示のシステム及び方法によって検知された、応力分析で予測されなかった領域における突然の損傷又は応力の兆候に、対応することが可能である。
試験体を試験するための本開示のシステムは、前記試験体と、前記試験体から離間して配置されたレーザ超音波装置と、前記試験体に対して固定された（例えば、前記試験体の面上で互いに離間している）複数の固定ＮＤＩセンサと、プロセッサとを含む。前記レーザ超音波装置は、レーザビームを発生させて前記試験体に照射することにより、前記試験体に複数の超音波を発生させるように構成することができる。レーザ超音波装置は、さらに、検出レーザビームを発生させるとともに、前記複数の超音波に起因する前記検出レーザビームの変化を測定するように構成することができる。前記レーザ超音波装置は、さらに、前記試験体の機械的試験中に、周期的に前記試験体の少なくとも一部をスキャンして、前記試験体における応力影響についてのレーザ超音波スキャン情報を作成するように構成することができる。各固定ＮＤＩセンサは、当該固定ＮＤＩセンサの位置に対応する試験体の箇所に関連する固定センサデータを作成するように構成することができる。プロセッサは、前記試験体の機械的試験中に前記試験体を監視及び検査するために、前記複数のＮＤＩセンサからのデータと、前記レーザ超音波装置によって作成された前記レーザ超音波スキャン情報からのデータとを統合するように構成することができる。
１つ以上の複合部品を含む航空機の一例の概略図である。 本開示による、複合構造体を試験するためのシステムの例示的な実施例の概略図である。 本開示による複合構造体を試験するためのシステムを含む試験環境のブロック図である。 本開示の方法による、試験体の面を調べるための様々な音波を示す概略図である。 本開示による、複合構造体を試験するための方法の概略フローチャート図である。 航空機の製造及び保守方法を示すブロック図である。 航空機を示すブロック図である。
図１を参照すると、１つ以上の複合構造体１０が、装置１２に含まれうる。複合構造体１０は、航空宇宙産業、自動車産業、電子産業、建設業、軍事産業、娯楽産業、及び／又は、モータースポーツ産業などの、多くの様々な産業及び分野で用いられうる。図１において、一般的に１つ以上の複合構造体１０を含む装置１２の一例が、航空機１４の形態で示されている。航空機１４は、民間航空機、軍用航空機、又は任意の他の適当な航空機を含め、任意の適当な形態のものであってよい。図１は、固定翼機の形態の航空機１４を示しているが、他の種類及び形態の航空機も本開示による航空機１４の範囲内であり、これには、（限定するものではないが）回転翼機及びヘリコプターも含まれる。
装置１２（例えば航空機１４）は、１つ以上の複合構造体を含みうる。例示的且つ非排他的な例として、複合構造体１０は、主翼１６、胴体１８、水平尾翼２０、頭上荷物棚２２、垂直安定板２４、及び、エンジンハウジング２６などの航空機構造体に用いることができる。ただし、これに加えて又は代えて、航空機１４の他のコンポーネントも、複合構造体１０を含みうる。航空機１４における複合構造体１０の他の用途としては、床パネル、内壁、食品調理室アセンブリ、翼制御面、乗客用収納ラック、推力偏向装置アセンブリ、カプセルパネル、ノーズコーン（nose cone）用アブレーティブシールド（ablative shields）、計器エンクロージャ（enclosure）及びシェルフ、ならびに、隔壁パネルがある。他の産業において、（１つ以上の複合構造体１０を含む）装置１２は、例えば、宇宙衛星、電子レードーム構造、輸送車両、輸送コンテナ、シェルター、大型アンテナ又は円板反射体、冷凍パネル、高速輸送フロアパネル、船上電子デッキシェルター、貨物パレット、自動車車体、建築カーテンウォール、パーティション、分割パネル、拡張可能病院シェルター、及び／又は、アセンブリの内部構造を含むか、又はその一部であってもよい。
図２は、本開示による、複合構造体１０などの試験体３０を試験するためのシステム２８を概略的に示している。例えば、試験体３０は、装置１２での使用が意図された複合構造体１０である。（例えば、複合構造体１０は、試験体３０の一例である。）本開示によれば、試験体３０は、設計段階、製造段階、及び／又は、使用段階において、試験することができる。概して、図において、所与の実施例におそらく含まれる要素は、実線で示しており、所与の実施例において任意である要素は、破線で示している。ただし、実線で示した要素が本開示のすべての実施例に必須というわけではなく、本開示の範囲から逸脱することなく、実線で示した要素を所与の実施例から省くこともできる。
システム２８は、概して、試験体３０、１つ以上の非破壊検査（ＮＤＩ）センサ３２と、レーザ超音波装置３１（これは、試験体３０とは離間して配置されうる）と、レーザ超音波装置３１及びＮＤＩセンサ３２からのデータを受信、監視、統合、処理、及び／又は分析するように構成されたプロセッサ３４と、を含む。プロセッサ３４は、本明細書において、制御ユニット３４と称される場合もある。ＮＤＩセンサ３２は、試験体３０に対して固定されている。例えば、１つ以上のＮＤＩセンサ３２は、任意の適当な留め具、接着剤、及び／又はその他の結合手段によって、試験体３０に装着、連結、固定、又は固着されうる。これに加えて又はこれに代えて、１つ以上のＮＤＩセンサ３２は、試験体３０から離間した位置に固定されうる。（例えば、ＮＤＩセンサ３２のうちの１つ以上は、離隔型の広角センサ３６（stand-off wide-field sensor）である。）ＮＤＩセンサ３２は、試験体３０における損傷の兆候を監視又は検出するとともに、試験体３０に関連した対応する固定センサデータを作成するように構成されている。ＮＤＩセンサ３２は、概して、試験体３０の面３８における様々な箇所に、互いに離間して設けられている。いくつかの実施例において、ＮＤＩセンサ３２は、試験体３０の複数の異なる面３８に配置されうる。いくつかの実施例において、ＮＤＩセンサ３２は、例えば有限要素解析によって予測された箇所などの、試験体３０における、試験中及び／又は使用中に最も大きい応力及び／又は損傷を受けると予想された領域に配置される。
レーザ超音波装置３１は、レーザビーム（例えばパルスレーザビーム４０）を発生させて試験体３０に照射することにより、試験体３０内に複数の超音波を発生させるように構成されている。レーザ超音波装置３１は、さらに、検出レーザビームを発生させるとともに、レーザビーム４０によって試験体３０に発生した複数の超音波に起因する当該検出レーザビームの変化を、測定するように構成されている。レーザ超音波装置３１は、試験体３０の少なくとも一部をスキャンするとともに、試験体３０に付与された応力に起因する、試験体３０における損傷及び／又は応力影響についての空間レーザ超音波スキャン情報を作成するように構成されている。
レーザ超音波装置３１は、試験体３０から少なくとも０．５メートル離間、少なくとも１メートル離間、少なくとも２メートル離間、少なくとも３メートル離間、及び／又は、少なくとも５メートル離間するなど、試験体３０から離間した位置に配置されうる。これに加えて又はこれに代えて、レーザ超音波装置３１は、試験体３０における、試験対象の部分の外部に配置されうる。例えば、試験体３０の第１部分４６がシステム２８によって試験される場合、レーザ超音波装置３１は、試験体３０の第２部分４８内に配置されるか、あるいは、試験体３０から離間して配置される。他の実施例において、レーザ超音波装置３１は、試験体３０における試験対象部分に配置してもよい。いくつかのシステム２８において、レーザ超音波装置３１は、レーザビーム４０を試験体３０の所望の箇所に位置合わせ及び投射するように構成されたアラインメントシステム５０を含む。これに加えて又はこれに代えて、レーザ超音波装置３１は、試験体に発生した超音波に起因する検出レーザビームの変化を検出するように構成された検出システム５２を含みうる。
いくつかのシステム２８において、試験体３０は、機械的試験及び／又は検査を受ける。例えば、試験体３０は、機械式応力固定具４２を用いて、機械的に試験される（例えば負荷又は応力を与えられる）。機械式応力固定具４２は、いくつかのシステム２８において、試験体３０を試験用に支持及び配置するように構成されている。例えば、機械式応力固定具４２は、試験体３０のうちのいくつか又はすべてを、特定の位置及び／又は配向に維持するように構成される。いくつかの実施例において、機械式応力固定具４２は、航空機の翼の曲げ翼試験を行うこと、試験体３０を周期的に曲げること、試験体３０を１回以上の疲労サイクルにかけること、試験体３０を限界負荷まで屈曲させること、試験体３０に静荷重を付与すること、試験体３０に外部負荷を付与すること、試験体３０を加圧すること、試験体３０を内部的に調べること、機械的試験中に試験体３０を配置すること、及び／又は、試験体３０の機械的試験中に試験体３０を移動させること、を行うように構成されている。いくつかの試験法は、試験体３０の構造破損を引き起こすおそれがある。レーザ超音波装置３１の使用は、そのような場合に有利である。レーザ超音波スキャンは、非接触スキャンである（すなわち、試験体３０との物理的接触は一般的に必要でない）ため、試験体３０に構造破損がある場合でも、レーザ超音波装置３１に対する損傷のリスクが少ないからである。また、試験体の試験を行うオペレータ又は技術者は、応力がかかった試験体３０から離れた位置に居ることができ、安全である。
使用においては、ＮＤＩセンサ３２が監視され、試験体３０が、レーザ超音波装置３１を用いてスキャンされる。通常、試験体３０の面３８の実質的に全体が、試験の開始時又は開始前にスキャンされるが、他の実施例において、試験体３０の面３８の一部のみを、試験の開始時又は開始前にスキャンしてもよい。試験体３０の面３８の一部又は全体がレーザ超音波装置３１によってスキャンされる度に、試験体３０における応力影響についてのレーザ超音波スキャン情報が作成される。これらのレーザ超音波スキャン情報は、試験体３０の面３８に関する応力影響、既存状態、製造欠陥、及び／又は損傷を、空間的にマッピングしたものである。応力影響とは、試験体３０に対するあらゆる応力影響及び／又は損傷を含み、例えば、試験体３０における層剥離、空隙（例えば表面下の空隙）、結合破壊、亀裂、微小亀裂、表面損傷、衝撃による損傷、水分、腐食、疲労欠陥、及び／又は、歪み欠陥（skewed defects）が含まれる。レーザ超音波スキャン情報は、試験体３０に関する追加の情報も与える構成とすることができ、このような情報には、例えば、厚み測定値、材料特性、及び／又は、疲労欠陥の発生／進行などがある。
機械的試験中において、レーザ超音波装置３１は、試験体３０のスキャンを複数回行い、これは、例えば、試験体３０の面３８の少なくとも実質的に全体のスキャン、及び／又は、試験体３０の面３８の一部のスキャンである。いくつかの実施例において、試験体３０の面３８のできるだけ多くの部分をスキャンするための処置を講じることができる。例えば、ガイド波を用いて、試験体におけるＮＤＩセンサ３２が固定された領域及び／又は関心対象領域の周囲に、波動伝播をガイド又は「誘導」してもよい。このようなガイド波は、例えば、レーザ超音波装置３１から面３８に向けて送信されるレーザビームとは干渉しないように配置された、離隔型のトランスデューサによって送信してもよい。これに加えて又はこれに代えて、ＮＤＩセンサ３２を、可能な限りレーザ超音波装置３１と面３８との間の見通し線を遮らないように、面３８に配置してもよい。例えば、ＮＤＩセンサ３２を、試験体３０の周辺領域、及び／又は、試験体３０における、レーザ超音波装置３１によってスキャンされる面３８から遠い側あるいは後方側に配置してもよい。これに加えて又はこれに代えて、レーザ超音波装置３１は、各ＮＤＩセンサ３２の第１の側で、面３８の所与の領域に照射することができるガイド波又は構造波を発生させた後、当該ＮＤＩセンサ３２の第２の側で、面３８の領域内で得られる信号をピックアップするように構成してもよい。これに加えて又はこれに代えて、あるＮＤＩセンサ３２があるために面３８の特定の領域のレーザ超音波スキャンデータが不明瞭になっている場合、当該ＮＤＩセンサ３２からのデータを用いて、面３８の当該領域についての情報を提供し、そのデータを統合させて、面３８の当該領域のレーザ超音波スキャン情報を効果的に完成させることができる。
いくつかの実施例において、レーザ超音波装置３１は、試験中に、試験体３０のうちの一部又はすべての周期的なスキャンを行う。いくつかの実施例において、以下により詳しく説明するように、レーザ超音波装置３１は、試験体３０のターゲット領域のスキャンを行う。ターゲット領域は、固定されたＮＤＩセンサ３２からのデータによって示唆される関心対象領域や、以前のスキャンに検出された変化に基づいてデータによって示唆される関心対象領域である。各レーザ超音波スキャン情報は、（例えば制御ユニット３４によって）保存され、これにより、各レーザ超音波スキャン情報を、これに対応する以前の超音波スキャン情報と比較して、試験体３０における変化を監視することができる。
システム２８は、ＮＤＩセンサ３２からの固定センサデータを、１つ以上のレーザ超音波スキャン情報からのデータと統合するように構成されている。従って、システム２８は、例えば、試験体３０の機械的試験（例えばサブスケール又はフルスケールの機械的試験）、試験体３０の分析検証、試験体３０の検査、及び／又は、試験体３０の使用中検査（例えば、使用中（組み付け状態）の部品を元の製造プロセス中に取得した完成時（as-built）記録と比較すること）に用いることができる。本明細書に記載のように、ＮＤＩセンサ３２と組み合わせたレーザ超音波装置３１の使用を好適に構成することにより、大型の試験体３０や試験体３０の最適領域を、効率的に監視することができる。
いくつかのシステム２８は、レーザ超音波装置３１による、試験体３０の複数回のレーザ超音波スキャンの実行を自動化するように構成されたクローラシステム４４を含む。例えば、レーザ超音波装置３１を、クローラシステム４４に収容したり、支持させたり、取り付けたりすることができ、クローラシステムは、例えば、試験体３０に対してレーザ超音波装置３１を移動及び配置するように構成された移動システムである。従って、クローラシステム４４は、例えば、試験体３０の複数の異なる箇所又は部分のレーザ超音波スキャンを行えるよう、レーザ超音波装置３１を、複数の異なる位置に配置するように構成される。例えば、クローラシステム４４は、試験体３０の第１部分４６のレーザ超音波スキャンを行うために、試験環境４５内の第１位置にレーザ超音波装置３１を配置し、次に、クローラシステム４４は、試験体３０の第２部分４８のレーザ超音波スキャン行うために、試験環境４５内の第２位置に、レーザ超音波装置３１を移動させる。これに加えて又はこれに代えて、クローラシステム４４は、試験体３０の面（例えば面３８）上を移動するように構成することができる。他の例において、レーザ超音波装置３１を、別の移動プラットフォーム（例えば、カート又はトラックもしくはボートなどのビークル）、あるいは、システムタワー、ガントリー、または三脚などの固定構造体に、取り付け、連結、支持、及び／又は収容してもよい。
試験体３０は、任意の適当な試験体であってよい。いくつかの実施例において、試験体３０は、航空機での使用が意図されているか、あるいは、既に航空機に使用されている複合構造体（例えば図１の航空機１４の複合構造体１０）であってよい。いくつかの実施例において、試験体３０は、複雑な三次元輪郭を有する複合構造体である。いくつかの実施例において、試験体３０は、大型構造体（例えば航空機の大型胴体セクション）であったり、アクセスが困難な小さい半径の領域を含むものであったりする。例えば、試験体３０は、航空機の胴体ストリンガーであってもよい。いくつかの実施例において、試験体３０は、危険及び／又はアクセス不可能もしくはアクセスが困難なコンポーネント又は構造体である。試験体３０は、開発中（例えば設計段階）の試験品であってもよく、機械的試験によって、当該試験体の設計が評価される。他の例において、試験体３０は、製造されている試験品であり、機械的試験によって、製造中又は製造後の部品を検査及び／又は認定する。他の例において、試験体３０は、既に使用中の試験品であり、機械的試験によって、修理が必要な損傷や、使用中の部品の取り外し及び交換が求められる損傷がないか、検査する。試験体３０は、サブスケールの複合構造体、ミッドスケールの複合構造体、及び／又はフルスケールの複合構造体でありうる。いくつかの実施例において、試験体３０は、金属材料及び／又は他の材料によって形成されている。
ＮＤＩセンサ３２は、試験体３０をほとんどあるいは全く損傷させずに、試験体３０の性能又は状態についての情報を提供することができる、任意の適当なＮＤＩセンサであってよい。いくつかのシステム２８において、ＮＤＩセンサ３２のうちの少なくとも１つは、例えば、アコースティックエミッションセンサ、ＰＺＴトランスデューサ、ＮＤＩセンサ、超音波トランスデューサ、接着ＰＺＴセンサ、光ファイバーセンサ、離隔型サーモグラフィシステム、応力ゲージ、使用中部品のオンボードセンサ、及び／又は、歪みゲージである。システム２８は、通常、複数のＮＤＩセンサ３２を含むが、実施例によっては、１つのＮＤＩセンサ３２を用いる場合もある。システム２８は、複数種類のＮＤＩセンサ３２を含んでもよいし、１種類のみのＮＤＩセンサ３２を含んでもよい。いくつかの実施例において、システム２８は、異なる種類の波動を試験体３０に発生させる超音波トランスデューサの形態のＮＤＩセンサ３２を含む。例えば、システム２８は、試験体３０にＡスキャンを発生させる１つ以上のＮＤＩセンサ３２、板波を発生させる１つ以上のＮＤＩセンサ３２、及び／又は、表面波を発生させる１つ以上のＮＤＩセンサ３２を含みうる。これに加えて又はこれに代えて、システム２８は、試験体３０の接合ラインを調べるように構成された界面波（例えばストンリー波）を発生させる構成の１つ以上のＮＤＩセンサ３２、試験体３０の微小亀裂及び／又は表面損傷を調べるように構成された表面波（例えばレイリー波）を発生させる構成の１つ以上のＮＤＩセンサ３２、試験体３０における衝撃による層剥離、結合破壊、及び／又は亀裂を調べるように構成されたラム波を発生させる構成の１つ以上のＮＤＩセンサ３２、及び／又は、試験体３０における歪み欠陥を調べるように構成されたせん断垂直波（shear vertical waves）を発生させる構成の１つ以上のＮＤＩセンサ３２を含みうる。
図３は、（レーザ超音波装置３１の一例である）レーザ超音波装置５４を用いて試験体３０又はその部分を検査する試験環境４５の一例のブロック図である。図示のように、レーザ超音波装置５４は、レーザシステム５６、投射システム５８、及び、検出システム５２を含む。レーザシステム５６は、発生レーザシステム６０、検出レーザシステム６２、及び、場合によっては伝送システム６４を含みうる。
使用においては、レーザシステム５６の発生レーザシステム６０が、（レーザビーム４０の一例である）レーザビーム６６を発生させる。レーザビーム６６は、例えば、パルスレーザビーム６８の形態である。パルスレーザビーム６８は、レーザエネルギーのパルスによって形成される。換言すれば、パルスレーザビーム６８は、ビームの形で出射される光のパルスによって形成されている。同様に、検出レーザシステム６２は、検出レーザビーム７０を発生させる。検出レーザビーム７０は、例えば、パルス検出レーザビーム７２の形態をとりうる。
例示的な一実施例において、発生レーザシステム６０及び検出レーザシステム６２は、二酸化炭素（ＣＯ2）レーザシステムを用いて実施されうる。別の例示的な一実施例において、発生レーザシステム６０及び検出レーザシステム６２は、イッテルビウム添加ファイバーレーザシステム又は他の種類のレーザシステムを用いて実施されうる。もちろん、他の例示的な一実施例において、発生レーザシステム６０及び検出レーザシステム６２は、他の種類のレーザシステムを用いて実施することもできる。
レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０は、出力７４において、レーザシステム５６から出射される。出力７４は、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０が自由空間又は空気中に入る点である。いくつかの例示的な実施例において、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０は、伝送システム６４を用いて、出力７４から出射されうる。伝送システム６４は、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０を、其々、発生レーザシステム６０及び検出レーザシステム６２から、出力７４に誘導するように構成することができる。伝送システム６４は、多くの様々な形態を取ることができる。例示的な一実施例において、伝送システム６４は、例えば、限定するものではないが、導波管、連結された一連の導波管、光ファイバーシステム、又は他の何らかの種類の構造体の形態をとる。伝送システム６４が用いられる場合、レーザシステム５６の出力７４が、伝送システム６４の出力である。
レーザシステム５６は、レーザシステム５６の出力７４が、複合構造体１０の領域７６にアクセスできる位置にくるように、試験体３０（例えば複合構造体１０）に対して配置されうる。いくつかの実施例において、領域７６は、アクセスが制限される領域である。例えば、領域７６は、複合構造体１０における、ベイ（bay）、区画部分、中空部、キャビティ、又は他の何らかの種類のアクセス制限領域である。他の例において、領域７６は、アクセスが制限されていない領域であってもよく、これに加えて又は代えて、領域７６は、単に、複合構造体１０の一部又は全体のレーザ超音波スキャンを行うための開始位置に相当しうる。図１の複合構造体１０における第１部分４６及び第２部分４８は、領域７６の例である。
レーザ超音波装置５４は、例えばレーザ超音波装置５４の大きさに対する領域７６の相対的な大きさ及び構成に応じて、領域７６の外部に配置してもよいし、領域７６内に配置してもよい。いくつかの実施例において、レーザ超音波装置５４の一部を領域７６の外部に配置する一方、レーザ超音波装置５４の別の部分を領域７６内に配置してもよい。例えば、領域７６は、航空機の翼のウィングボックス内のベイである。例えば、レーザシステム５６は、このようなベイに進入することができないものの、レーザ超音波装置５４の移動プラットフォーム７８は、当該領域７６内に進入又は配置することができる。移動プラットフォーム７８は、移動が可能な任意の種類のプラットフォームであってよい。例示的な一実施例において、移動プラットフォーム７８は、クローラシステム４４などのロボットビークルの形態を取りうる。いくつかの実施例において、投射システム５８は、移動プラットフォーム７８と関連付けられうる（例えば移動プラットフォームに連結又は配置される）。いくつかの実施例において、レーザシステム５６は、移動プラットフォーム７８と関連付けられうる。
レーザシステム５６は、移動プラットフォーム７８に配置されるかどうかに関わらず、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０が領域７６に照射されるようにレーザシステム５６の出力７４が領域７６に対して位置づけられるよう、配置される。投射システム５８は、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０を受信するように構成されうる。また、投射システム５８は、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０を、領域７６内の複合構造体１０の面３８に投射するように構成されうる。いくつかの実施例において、投射システム５８は、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０を、面３８における同じ箇所に投射する。他の実施例において、レーザビーム６６と検出レーザビーム７０とを、面３８における異なる箇所に投射してもよい。投射システム５８は、多くの様々な方法で実施することができる。例えば、投射システム５８は、ミラー、プリズム、レンズ、回転回折格子、ミラージンバルシステム（mirror-based gimbal system）、ビームディレクタ（beam-director）ユニット、ガルバノメーター、ミラーガルバノメーター、ガルバノメータースキャナ、又は他の何らかの種類の装置のうちの少なくとも１つを用いて、実施することができる。
いくつかの例示的な実施例において、レーザ超音波装置５４は、アラインメントシステム５０を含み、当該アラインメントシステムは、出力７４から出射されたレーザビーム６６及び検出レーザビーム７０を投射システム５８で確実に受信させるように、構成することができる。換言すれば、アラインメントシステム５０は、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０を、投射システム５８に位置合わせするように構成することができる。この種のアラインメントは、例えば、レーザビーム６６及び／又は検出レーザビーム７０の経路方向を１回以上変化させることを必要する。これに加えて又はこれに代えて、アラインメントシステム５０は、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０を面３８における所望の箇所に確実に投射させるように、構成することができる。アラインメントシステム５０は、多くの様々な方法で実施することができる。例えば、アラインメントシステム５０は、ミラー、プリズム、レンズ、回転回折格子、ミラージンバルシステム、ビームディレクタユニット、ガルバノメーター、ミラーガルバノメーター、ガルバノメータースキャナ、検出器、クアドラントセル検出器（quadrant cell detector）、及び／又は、他の何らかの種類の装置のうちの少なくとも１つを含みうる。いくつかの実施例において、アラインメントシステム５０の少なくとも一部は、移動プラットフォーム７８と関連付けられうる。いくつかの実施例において、アラインメントシステム５０の少なくとも一部は、領域７６内に位置する別のプラットフォームと関連付けられうる。この別のプラットフォームは、複合構造体１０の検査又は試験中に、領域７６内に固定される構成のものでもよいし、領域７６内で移動可能なものであってもよい。
レーザビーム６６が面３８に当たると、複数の超音波８２又は応力波８２が、複合構造体１０内に形成される。超音波８２は、検出システム５２及び検出レーザビーム７０を用いて、検出することができる。例えば、検出レーザビーム７０が少なくとも１つの超音波８２に当たると、検出レーザビーム７０が変化する。この変化は、検出レーザビーム７０の経路、強度、位相、周波数、又は他の何らかの特性の変化を含みうる。検出レーザビーム７０のあらゆる変化が、検出システム５２によって検出されうる。検出システム５２は、試験体３０の面３８における１つ以上の検出ポイントからの信号８３を検出するように構成することができ、当該信号は、所定の各箇所における変化した検出レーザビーム７０に対応するものである。いくつかのシステム２８において、情報（例えば信号８３）は、例えば反射又は透過法（through-transmission）によって、１つ以上の検出ポイントで収集される。例示的な一実施例において、検出システム５２は、干渉法による検出システムの形態をとる。
いくつかの実施例において、検出システム５２の少なくとも一部を、移動プラットフォーム７８と関連付けてもよい。いくつかの実施例において、検出システム５２の少なくとも一部を、領域７６内に位置する別のプラットフォームと関連付けてもよい。この別のプラットフォームは、複合構造体１０の検査又は試験中に、領域７６内に固定される構成のものでもよいし、領域７６内で移動可能なものであってもよい。いくつかの実施例において、レーザシステム５６及び検出システム５２を、複合構造体１０の領域７６に対する遠隔位置に設けられたプラットフォームと関連付けてもよい。
検出システム５２は、検出レーザビーム７０を検出すると（例えば信号８３などの情報に応えて）、データ８４を生成する。データ８４を用いて、複合構造体１０についての情報を特定することができる。例えば、制御ユニット３４は、検出システム５２からデータ８４を受信した後、複合構造体１０についての情報をフィルタリング、処理、保存、及び／又は表示するように構成することができる。このような情報は、例えば、限定するものではないが、複合構造体１０の厚み、複合構造体１０の材料組成、複合構造体１０に何らかの欠陥があるかどうかの兆候、及び／又は、その他の種類の情報を含む。
レーザシステム５６、投射システム５８、検出システム５２、及び／又は、アラインメントシステム５０は、制御ユニット３４を用いて制御することができる。制御ユニット３４は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれら２つの組み合わせによって、実現することができる。例示的な一実施例において、制御ユニット３４は、１つ以上のコンピュータを含むコンピュータシステム内で、実現することができる。コンピュータシステム内に複数のコンピュータが存在する場合、これらのコンピュータは、互いに通信しうる。別の例示的な実施例において、制御ユニット３４は、実施態様に応じて、１つ以上のプロセッサ、マルチプロセッサコア、及び／又は、その他の種類のプロセッサを用いて実現されうる。これに加えて又はこれに代えて、制御ユニット３４は、回路システム、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、又はその他の適当な種類のハードウェアユニットを用いて実現されうる。制御ユニット３４の一部は、いくつかの実施例において、レーザシステム５６と関連付けられる。これに加えて又はこれに代えて、制御ユニット３４の一部を、移動プラットフォーム７８と関連付けてもよい。例えば、制御ユニット３４の一部を、ロボットビークル８０のコントローラに組み込んでもよい。いくつかの実施例において、制御ユニット３４の少なくとも一部は、レーザシステム５６、移動プラットフォーム７８、投射システム５８、及び／又は、検出システム５２とは独立して実現される。このような実施例では、レーザシステム５６、移動プラットフォーム７８、投射システム５８、及び／又は検出システム５２は、複数の通信リンクを用いて、制御ユニット３４からのコマンドの受信及び／又は制御ユニットへのデータの送信を行うように構成されうる。このような通信リンクは、例えば、限定するものではないが、複数の有線通信リンク、複数の無線通信リンク、複数の光通信リンク、及び／又は他の種類の通信リンクを含みうる。
制御ユニット３４は、移動プラットフォーム７８の領域７６内での移動あるいは領域７６に対する移動などの、移動プラットフォーム７８の移動を制御するように構成することができる。制御ユニット３４は、例えば、限定するものではないが、複合構造体１０の画像、スキャン情報、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデル、及び／又は他の種類のデータを用いて、移動プラットフォーム７８を誘導するためのコマンドを生成する。いくつかの場合において、制御ユニット３４は、測位システム８６から受信したデータを用いて、移動プラットフォーム７８及び／又はレーザ超音波装置５４の他のコンポーネントの移動を、誘導及び／又は指示することができる。例示的な一実施例において、測位システム８６の少なくとも一部は、移動プラットフォーム７８と関連付けられる。測位システム８６は、例えば、限定するものではないが、レーザ装置、撮像システム、モーションキャプチャシステム、レーザ検出システム、及び／又は、領域７６及び／又は複合構造体１０に対する移動プラットフォーム７８の位置を監視するために用いられるその他の種類のシステム又は装置を含む。このようにして、任意の時点における、移動プラットフォーム７８（又はレーザ超音波装置５４の他の実施態様）の領域７６内での位置又は複合構造体１０に対する位置を利用して、領域７６内又は複合構造体１０に対する次の位置に、移動プラットフォーム７８を誘導することができる。いくつかの実施例において、レーザシステム５６は、複合構造体１０の外に移動することにより、レーザビーム６６及び／又は検出レーザビーム７０が領域７６に入射する方向を変更するように、構成することができる。場合によっては、アラインメントシステム５０を用いて、レーザビーム６６及び検出レーザビーム７０が領域７６内に照射される方向を変更してもよい。
制御ユニット３４は、本明細書に記載の制御ユニット又はプロセッサの機能を実行するように構成された任意の適当な装置であってよい。例えば、制御ユニットは、電子制御装置、専用の制御装置、特殊用途制御装置、パーソナルコンピュータ、特殊用途コンピュータ、ディスプレイ装置、ロジック・デバイス、メモリ装置、及び／又は、本開示によるシステム及び／又は方法の態様を実施するためのコンピュータ実行可能命令を格納するのに適したコンピュータ可読媒体を有するメモリ装置のうちの１つ以上を含みうる。
試験環境４５は、図２〜図３に示したものに加えて又は代えて、他のコンポーネントを含みうる。図示のコンポーネントのいくつかは、任意である。また、図２〜図３に示したブロックは、いくつかの機能的なコンポーネントを表しているが、例示的な実施例においてこれらのブロック実施する際は、１つ又は複数を組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
次に図４を参照すると、システム２８は、例えば試験体３０に連結された１つ以上のＮＤＩセンサ３２を含み、これらは、試験体３０における特定の種類の欠陥又は応力影響を調べるための音波を発生させるように構成されたものである。例えば、１つ以上のＮＤＩセンサ３２は、例えば試験体３０の部分９０が面３８に接着されている接合ライン９２などの接合ライン９２を調べるための界面波８８（例えばストンリー波）を発生させるように構成することができる。これに加えて又はこれに代えて、１つ以上のＮＤＩセンサ３２は、試験体３０における衝撃による層剥離、結合破壊、及び／又は亀裂を調べるためのラム波９４を発生させるように構成することができる。これに加えて又はこれに代えて、１つ以上のＮＤＩセンサ３２は、試験体３０における歪み欠陥を調べるためのせん断垂直波９６を発生させるように構成することができる。これに加えて又はこれに代えて、１つ以上のＮＤＩセンサ３２は、試験体３０の微小亀裂及び／又はその他の表面損傷を調べるための表面波９８（例えばレイリー波）を発生させるように構成することができる。様々な実施例において、１つ以上のＮＤＩセンサ３２によって、所望の様々な周波数の波動を発生させることができる。いくつかの実施例において、各ＮＤＩセンサ３２によって発生させる周波数を、試験体３０の機械的試験又は検査の最中に変更してもよい。いくつかの実施例において、所与のＮＤＩセンサ３２を、試験体の機械的試験又は検査中のある特定の時間にだけ音波を発生させる構成としてもよい。いくつかの実施例において、１つ以上の各ＮＤＩセンサ３２が、試験体の試験中に、試験体３０の１つ以上の選択された箇所又は領域で、選択的に音波を発生させるように、システム２８を構成してもよい。例えば、応力影響又は損傷が検出された際に、試験体３０における、そのような損傷又は応力影響が検出された領域内又はその近傍に位置する１つ以上の各ＮＤＩセンサ３２が、選択的に音波を発生させる構成とすることにより、そのような応力影響又は損傷をさらに調査又は判定することができる。
図５は、本開示による、試験体を試験及び／又は検査するための方法１００の例示的且つ非排他的な例を表す概略フローチャートである。図５において、破線のボックスで示している工程があるが、これは、このような工程が任意のものであるか、或いは、本開示による方法の任意の態様に対応するものであることを示している。ただし、本開示によるすべての方法が、実線のボックスで示した工程を必ずしも含む必要はない。本明細書における説明から理解されるように、図５に示した方法及び工程は、限定的なものではなく、図示の工程数より多い工程又は少ない工程を有する方法も含め、他の方法及び工程も、本開示の範囲内である。
試験体（例えば試験体３０）を試験及び／又は検査するための方法１００は、概括的に、１０２において試験体を監視すること、１０４においてレーザ超音波装置（例えばレーザ超音波装置３１）を用いて試験体の少なくとも一部をスキャニングし、これにより試験体における応力影響についてのレーザ超音波スキャン情報を生成すること、１０６においてレーザ超音波スキャン情報を保存すること、及び、１０８において、レーザ超音波スキャン情報からのスキャンデータを、試験体に対して固定された１つ以上のＮＤＩセンサ（例えばＮＤＩセンサ３２）からの固定センサデータと統合すること、を含む。本明細書において、レーザ超音波スキャン情報からのスキャンデータを１つ以上のＮＤＩセンサからの固定センサデータと「統合する」とは、試験体を監視及び／又は検査するために、レーザ超音波スキャン情報とＮＤＩセンサとの両方からのデータを、使用、分析、処理、フィルタリング、及び／又は保存することを意味する。これにより得られる統合スキャン情報又は画像は、すべてのソースからのデータ（例えばスキャンデータ及び固定センサデータ）を組み込んでおり、従って、複数のソースからのデータを１つのまとまった完全体に統合したものである。本開示の方法１００によれば、試験体は、損傷がないかどうか、リアルタイムで監視される。
１０２において試験体を監視することは、概して、試験体に対して固定された１つ以上のＮＤＩセンサからの固定センサデータを監視することを含む。ＮＤＩセンサは、試験体における損傷の兆候を監視するように構成されており、さらに、試験体に関連する固定センサデータを作成するように構成されている。１つ以上の固定ＮＤＩセンサは、試験体自体に取り付けてもよい。これに加えて又はこれに代えて、１つ以上の固定ＮＤＩセンサを、試験体から離間した位置で、試験体に対して固定してもよい。換言すれば、固定ＮＤＩセンサは、例えば１つ以上の広角の離隔型センサを含んでもよく、これには、特に、サーモグラフィセンサ、Ｘ線センサ、ＰＺＴトランスデューサ、フェーズドアレイセンサ、及び／又は、アコースティックエミッションセンサが含まれうる。いくつかの方法１００は、１１０において、１つ以上のＮＤＩセンサを試験体に取り付けることを含む。いくつかの実施例では、１１０において、固定ＮＤＩセンサは、試験体における、試験体が応力付与されたり使用されたりした際に、最も大きな応力を受けると予測される箇所、及び／又は最も大きな損傷を受けると予測される箇所に、取り付けられる。いくつかの方法は、１１２においてこのような予測箇所を判定することを含み、この工程は、実施例によっては、１１０においてＮＤＩセンサを取り付ける前に行われうる。１１０においてＮＤＩセンサを取り付けることは、いくつかの方法１００において、複数の異なる種類のＮＤＩセンサを取り付ける又は固定することを含みうる。一般的に、このように１０２においてＮＤＩセンサを監視することは、試験体の機械的試験の間中、行われる。
１０４において試験体の少なくとも一部をスキャニングすることは、１１４において試験体の基準線スキャンを行うことと、１１６において試験体を周期的にスキャニングすることの両方を含みうる。一般的に、１１４において基準線スキャンを行うことは、１１８において試験体の機械的試験又は検査を開始することの前に行われる。（例えば、いくつかの実施例において、１１４における基準線スキャンは、試験体に応力又は負荷が付与されていない状態で行われうる。）１１４において基準線スキャンを行うことは、一般的に、レーザ超音波装置を用いて試験体全体をスキャニングすることを含むが、実施例によっては、１１４における基準線スキャンにおいて、試験体の一部のみをスキャンする場合もある。１１８において試験体の機械的試験又は検査を開始した後に、１１６における周期的スキャンが、通常、試験体の一部のみに対して行われるが、周期的スキャンの一部又は全体を、機械的試験中に、試験体全体に対して行ってもよい。１１６における周期的スキャンは、いくつかの方法１００において、最大の応力を受けることが予測されるか、あるいは損傷のリスクが最も高い試験体の箇所に集中して、行われうる。これに加えて又はこれに代えて、１１６における周期的スキャンは、試験体の試験又は検査中に（１２０において）判定された緊急の関心対象領域に対応する箇所に集中して行うこともできる。いくつかの方法１００において、１１６における周期的レーザ超音波スキャンは、自動化してもよいし、試験体の所定の領域又は部分から取得したり、試験体の試験又は検査中に特定された領域から取得したりしてもよい。例えば、１１６において周期的レーザ超音波スキャンを行うことは、クローラシステム（例えばクローラシステム４４）及び／又は移動プラットフォーム（例えば移動プラットフォーム７８）を適宜設定することにより、レーザ超音波装置を、１１６において試験体の周期的レーザ超音波スキャンを行うための適所に位置させることを含みうる。
１１６においてレーザ超音波スキャンが行われるたびに、対応するレーザ超音波スキャン情報が作成され、これが１０６において保存される。これらのスキャン情報が、試験体の様々な箇所における応力影響を表す空間情報を提供する。レーザ超音波スキャンは、１１６において、試験体の機械的試験又は検査の間中、周期的に行ってもよい。
１１８において試験体を機械的に試験することは、任意の適当な試験方法で試験体を試験することを含みうる。例えば、１１８において試験体を機械的に試験することは、試験体に機械的に応力又は負荷を付与すること、航空機の翼の曲げ翼試験を行うこと、試験体を周期的に曲げること、試験体を１回以上の疲労サイクルにかけること、試験体を限界負荷まで屈曲させること、静荷重を付与すること、疲労荷重試験、試験体に外部負荷を付与すること、試験体を加圧すること、及び／又は、試験体を内部的に調べること（例えば、試験体に固定された１つ以上のオンボードトランスデューサを用いて低周波負荷を発生させること）を含みうる。いくつかの方法１００は、１２１において試験体を応力固定具（例えば機械式応力固定具４２）又は他の試験固定具に装着することを含み、応力固定具は、１１８における試験体の機械的試験中に、試験体を配置及び／又は移動させるように構成されている。いくつかの実施例において、試験体は、１１８における機械的試験中は、静止状態に保たれる。１１８において試験体を試験することは、（例えば分析検証のための）フルスケール、ミッドスケール、及び／又はサブスケールの機械的試験、製造時検査、及び／又は、使用中検査を含みうる。
１０２において試験体を監視することは、固定ＮＤＩセンサからの固定センサデータを監視することを含みうる。例えば、１０２において試験体を監視することは、固定センサデータを収集すること、固定センサデータをフィルタリングすること、固定センサデータを処理すること、固定センサデータを保存すること、及び／又は、固定センサデータを表示することを含みうる。いくつかの方法１００において、１０２において試験体及び固定ＮＤＩセンサを監視することは、試験体の非想定領域からのアコースティックエミッション事象がないか監視すること、試験体の非想定領域での亀裂を示す板波又は表面波がないか監視すること、サーモグラフィ画像を監視すること、試験体の表面損傷のビデオ画像を監視すること、デジタル画像相関を行うこと、及び／又は、試験体の表面下損傷の兆候がないか、全視野ひずみ画像（full-field strain image）を監視すること、を含む。このような損傷の兆候は、リアルタイムで測定、特定、及び／又は観測することができる。これに加えて又はこれに代えて、１０２において試験体及び固定ＮＤＩセンサを監視することは、予測とは異なる信号や、最も大きい応力影響があると予測していなかった領域の信号がないか、１つ以上の離隔型の広角センサを監視することを含みうる。
１１８における試験体の機械的試験中に、１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士が比較され、１２４においてＮＤＩセンサからの固定センサデータがこれらのセンサによる予測値と比較される。例えば、１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士を比較することは、各レーザ超音波スキャン情報を、それより前の１つ以上のレーザ超音波スキャン情報と比較することにより、応力影響による試験体の変化に相当する、スキャン情報間の相違を求めることを含む。いくつかの方法１００において、１２２においてレーザ超音波スキャン情報を比較することは、画像減算を含む。これに加えて又はこれに代えて、１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士を比較することは、試験体の構造が経時的に変化している領域を特定すること（例えば、１２２においてレーザ超音波スキャン情報を比較することによって特定された変化に対応する、試験体の箇所を特定すること）を含みうる。１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士を比較することは、リアルタイムで行うことができる。いくつかの実施例において、１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士を比較することは、試験体における、欠陥の兆候であるかもしれない異形領域、及び／又は、周囲領域と比べて深さが不釣り合いな領域がないか、レーザ超音波スキャン情報を監視及び／又は調査することを含みうる。
１０２において試験体及び関連する固定ＮＤＩセンサを監視することは、１２４において固定センサデータを予測値と比較することにより、予測信号値と異なる（例えば予測信号値を超えるか、これより低い）固定ＮＤＩセンサからの固定センサデータに対応する、試験体の箇所を特定することを含みうる。いくつかの方法１００において、このような比較により、試験体における、予測よりも高い応力影響を受けている非想定領域（例えば、応力分析によって予測されなかった領域）を位置特定することができ、このような非想定領域も、本明細書では緊急の関心対象領域と称される。１０２において試験体及びセンサを監視すること、１２４において固定センサデータを予測値と比較すること、及び／又は、１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士を比較することは、いくつかの方法１００において、自動化又は半自動化される。いくつかの方法１００において、このような固定ＮＤＩセンサによる予測値及び予測応力箇所を、１１２において判定してもよい。
緊急の関心対象領域は、１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士を比較することにより得られたデータに基づいて、例えば、レーザ超音波スキャン情報が、試験体における非予測領域での損傷の伝播や、予測応力影響よりも高い影響を示している場合に、１２０において決定することができる。同様に、緊急の関心対象領域は、１２４において固定ＮＤＩセンサからのデータを予測値と比較することにより、例えば試験体の所与の箇所についての固定センサデータが予測値よりも高い場合に、１２０において決定することができる。いくつかの実施例において、１２４において固定センサデータを予測値と比較することは、固定ＮＤＩセンサを用いて、様々な種類の損傷又は応力影響について試験体を調べるように設定された、特定の種類の（例えばある周波数の）音波を発生させることを含みうる。例えば、１２４において固定センサデータを予測値と比較することは、試験体の接合ラインを調べるための界面波（例えばストンリー波）を発生させること、試験体の微小亀裂及び／又は表面損傷を調べるための表面波（例えばレイリー波）を発生させること、試験体における衝撃による層剥離、結合破壊、及び／又は亀裂を調べるためのラム波を発生させること、及び／又は、試験体における歪み欠陥を調べるためのせん断垂直波を発生させることを含みうる。いくつかの方法１００において、１２０において緊急の関心対象領域を決定することは、１２２においてレーザ超音波スキャン情報同士を比較することにより得られるデータと、１２４において固定センサデータを予測値と比較することにより得られるデータとの両方に基づいて行ってもよく、このようにして、試験体を監視するために、１０８において、レーザ超音波スキャン情報からのデータと固定ＮＤＩセンサからのデータとが統合される。
いくつかの方法において、１２０において１つ以上の緊急の関心対象領域を決定することは、複数の固定ＮＤＩセンサからのデータに基づいた三角測量によって、緊急の関心対象領域を決定することを含みうる。これに加えて又はこれに代えて、１２０において１つ以上の緊急の関心対象領域を決定することは、第１のレーザ超音波スキャン情報と、当該試験体に対して第１のレーザ超音波スキャンの前又は後に行われた、対応する第２のレーザ超音波スキャンによる情報との、１つ以上の相違を特定することを含みうる。
一般的に、１０４において試験体をスキャニングすることは、レーザビームを発生させて（例えば出射して）、これを試験体に（例えば緊急の関心対象領域及び／又は欠陥又は応力影響が予測される領域に向けて）照射することにより、試験体内に局所的な熱膨張領域を形成し、これにより、試験体の面を通過する超音波を発生させることを含む。また、１０４において試験体をスキャニングすることは、一般的に、（例えばレーザ超音波装置から）検出レーザビームを発生させる（例えば出射する）こと、当該検出レーザビームを試験体の面に投射又は照射すること、及び、超音波に起因する、試験体における検出レーザビームの変化を検出すること、も含む。いくつかの実施例において、１０４において試験体をスキャニングすることは、パルスエコーレーザ超音波スキャニングを行うことを含む。いくつかの方法１００において、１０４において試験体をスキャニングすることは、試験体の少なくとも一部に対し、１回以上の高密度の全波形スキャニングを行うことを含みうる。１０４において試験体をスキャニングすることは、試験体の所望の箇所にレーザビームが照射されるように、アラインメントシステムを用いてレーザビームを位置合わせすることを含みうる。
本開示によるシステム２８は、１０２、１１８において試験体を監視及び検査するために、１０８においてレーザ超音波スキャンによるデータとＮＤＩセンサからのデータとを統合する。１０８においてレーザ超音波スキャン情報からのデータと固定ＮＤＩセンサからのデータとを統合すること（例えば、１０４において試験体をスキャニングすること、１２２においてスキャン情報同士を比較すること、１０２においてセンサを監視すること、１２４において固定センサデータを予測値と比較すること、及び／又は、１２０において緊急の関心対象領域を決定すること）は、試験体における損傷の発生及び／又は進行を検出及び監視することを含みうる。いくつかのシステム２８は、時間のかかる機械的試験の中止あるいはＮＤＩセンサ３２の移動を行うことなく、全体的な損傷成長の形態を判定するように構成される。いくつかの実施例において、１０８においてレーザ超音波スキャン情報からのデータと固定ＮＤＩセンサからのデータとを統合することは、試験体の全深さにわたって損傷を検出することを含みうる。これに加えて又はこれに代えて、１０８においてレーザ超音波スキャン情報からのデータと固定ＮＤＩセンサからのデータとを統合することは、試験体の深さの一部のみ、及び／又は、試験体の表面における損傷を検出することを含みうる。本開示の方法１００のいくつかにおいて、１０８においてレーザ超音波スキャン情報からのデータと固定ＮＤＩセンサからのデータとを統合することは、マイクロスケール及び／又はマクロスケールで損傷又は欠陥を検出することを含みうる。いくつかの実施例において、１０８においてレーザ超音波スキャン情報からのデータと固定ＮＤＩセンサからのデータとを統合することは、固定ＮＤＩセンサからのデータを用いて、試験体におけるおおよその応力影響領域を特定し、次に、機械的試験を中止することなく、このおおよその領域のレーザ超音波スキャン情報を用いて、より正確に応力影響を位置特定することを含みうる。
いくつかの実施例において、１０４において試験体をスキャニングすることは、１２６において、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度の超音波スキャニングを行うことを含む。いくつかの方法において、例えば、１１４において基準線のレーザ超音波スキャンを行うことは、高解像度スキャンを含み、これに加えて又はこれに代えて、１１６において行われる周期的スキャンのうちの１つ以上は、高解像スキャンである。いくつかの方法において、１０４、１１４、１１６、及び／又は１２６で行われるレーザ超音波スキャンのうちの１つ以上は、本開示の方法で行われるレーザ超音波スキャンのうちの他の１つ以上よりも、低解像度又は高解像度で行われうる。換言すれば、方法１００は、所与の機械的試験又は検査中に行われるレーザ超音波スキャンの解像度を変更することを含みうる。例えば、１１６で行われる周期的スキャンのうちの１つ以上は、１２６における緊急の関心対象領域の高解像度スキャンのうちの１つ以上よりも、低解像度で行われる。本明細書において、「高解像度」とは、８０ミル（０．０８インチ（ｉｎ）すなわち２．０３ミリメートル（ｍｍ））未満、７０ミル（０．０７０ｉｎ；１．７７８ｍｍ）未満、６０ミル（０．０６０ｉｎ；１．５２４ｍｍ）未満、５０ミル（０．０５０ｉｎ；１．２７ｍｍ）未満、４０ミル（０．０４０ｉｎ；１．０１６ｍｍ）未満、３０ミル（０．０３０ｉｎ；０．７６２ｍｍ）未満、２０ミル（０．０２０ｉｎ；０．５０８ｍｍ）未満、１０ミル（０．０１０ｉｎ；０．２５４ｍｍ）未満、及び／又は、５ミル（０．００５ｉｎ；０．１２７ｍｍ）未満の空間分解能を有するレーザ超音波スキャンのことをいう。各高解像度スキャンは、１２６における緊急の関心対象領域の高解像度スキャンも含め、将来のアクセス及び／又は分析用に、保存することができる。１２６において、緊急の関心対象領域の高解像度スキャンを行うことは、１０８において固定ＮＤＩセンサからのデータとレーザ超音波スキャンによるデータとを統合することの別の例である。
固定ＮＤＩセンサからのデータとレーザ超音波スキャンによるデータとを統合することのさらなる例として、いくつかの方法１００は、１２８において機械的試験を再構成すること、１３０において進行形態を判定すること、１３２においてモデルの開発及び／又は検証を行うこと、及び／又は、１３４において機械的試験に対する（例えば応力付与に対する）試験体の全体的な反応をマッピングすること、を含みうる。いくつかの方法１００において、１３０では、試験体の機械的試験の中断及び／又は固定ＮＤＩセンサの移動（これらは、時間がかかったり、試験を無効にしたりする可能性がある）を行うことなく、損傷の全体的な進行形態が、判定される。例えば、１０８において固定ＮＤＩセンサからのデータとレーザ超音波スキャンによるデータとを統合することにより、試験体における損傷の兆候を特定すること、及び、以降に行われる１回以上のレーザ超音波スキャンを、特定された損傷領域に集中させて、さらなる監視を行うことが可能になる。レーザ超音波装置は、非接触である（例えば、一般的にレーザ超音波装置は試験体に固定されない）ため、試験体の機械的試験に影響を与えることなく、レーザ超音波装置を別の位置に移動又は指向することができる。いくつかの実施例において、１２８において試験体の機械的試験を再構成又は変更することにより、試験を中断することなく、試験体における突然の損傷の兆候に対応することができる。例えば、試験中に行われるレーザ超音波スキャンの周波数、解像度、及び／又は領域を、変更することができる。これに加えて又はこれに代えて、１２８において機械的試験を再構成することは、緊急の損傷の兆候に応じて、異なる態様の試験体を調べることができるように、オンボードトランスデューサ（例えば固定ＮＤＩセンサのうちの１つ以上）によって発生される音波の周波数を変更すること、及び／又は、ＮＤＩセンサ３２の配置形状を変更することを含みうる。
方法１００は、製造プロセスにおける任意の段階で行うことができる。例えば、方法１００を用いて、製造欠陥がないか、試験体を試験及び／又は検査することができる。方法１００を用いて、使用中（例えば組み付け状態）の部品を、元の製造プロセス中に取得した完成時記録と比較する（例えば使用中部品を検査する）ことができる。
本開示の例示的な実施形態は、図６に示した航空機の製造及び保守方法１０００に関連させて、また、図７に示した航空機１１００（航空機１４の一例である）に関連させて、説明することができる。まず、図６を参照すると、同図は、例示的な一実施形態による航空機の製造及び保守方法をブロック図で示している。生産開始前の工程として、航空機の製造及び保守方法１０００は、図７の航空機１１００の仕様決定及び設計１００２及び材料調達１００４を含む。生産中は、図７の航空機１１００の部品及び小組立品の製造１００６及びシステム統合１００８が行われる。その後、図７の航空機１１００は、例えば認可及び納品１０１０を経て使用１０１２に入る。顧客による使用１０１２の期間中は、図７の航空機１１００は、定例の整備及び保守１０１４のスケジュールに組み込まれ、これは、改良、再構成、改修、及び他の整備又は保守を含みうる。
航空機の製造及び保守方法１０００の各工程は、システムインテグレータ、第三者、及び／又は、オペレータによって実行又は実施することができる。これらの例において、オペレータは顧客であってもよい。なお、システムインテグレータは、限定するものではないが、航空機メーカ及び主要システム下請業者をいくつ含んでもよい。第三者は、限定するものではないが、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでもよい。オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織等であってもよい。
まず、図７を参照すると、同図は、例示的な一実施形態を実施しうる航空機をブロック図で示している。この例において、航空機１１００は、図６に示した航空機の製造及び保守方法１０００によって生産され、複数のシステム１１０４及び内装１１０６を備えた機体１１０２を含みうる。複数のシステム１１０４は、例えば、推進系１１０８、電気系１１１０、油圧系１１１２、および環境系１１１４のうちの１つ以上を含む。また、その他のシステムをいくつ含んでもよい。また、航空宇宙産業に用いた場合を例として説明したが、種々の例示的な実施形態を、例えば自動車産業等の他の産業に適用してもよい。
本明細書において具現化されているシステム及び方法は、図６の航空機の製造及び保守方法１０００の段階のうちの少なくとも１つにおいて採用することができる。例えば、図２のレーザ超音波装置３１などのレーザ超音波試験システムを用いて、図６の航空機の製造及び保守方法１０００の段階のうちの１つ以上において、航空機１１００の様々なコンポーネントを検査することができる。具体的には、レーザ超音波装置３１を用いて、航空機の製造及び保守方法１０００における部品及び小組立品の製造１００６、システム統合１００８、認可及び納品１０１０、使用１０１２、定期的な整備及び保守１０１４、及び／又は、いくつかの他の段階において、航空機１１００のコンポーネントを検査することができる。
例示的な一実施例において、図６の部品及び小組立品の製造工程１００６で作製される部品又は小組立品は、図６に示す航空機１１００の使用１０１２中に作製される部品又は小組立品と同様に作製することができる。さらに別の例として、開示の１つ以上のシステム、方法、又はこれらの組合せを、図６に示す部品及び小組立品の製造１００６及びシステム統合１００８などの生産段階において用いてもよい。これに加えて又はこれに代えて、開示の１つ以上のシステム、方法、又はこれらの組合せを、図６に示す航空機１１００の使用１０１２、及び／又は、整備及び保守１０１４の段階で用いてもよい。様々な例示的な実施例を用いることによって、いくつかの例において、実質的に、航空機１１００の組み立て速度を速めたり、コストを削減したりすることが可能となる。
上述の様々な実施例におけるフローチャート及びブロック図は、例示的な実施例による装置や方法について可能ないくつかの実施態様の構造、機能及び処理を示している。この点に関し、フローチャート又はブロック図における各ブロックは、モジュール、セグメント、機能及び／又は操作や工程の一部を表す場合もある。例えば、ブロックのうちの１つ又は複数を、プログラムコードとして実現してもよいし、ハードウェアで実現してもよいし、プログラムコードとハードウェアの組み合わせで実現してもよい。例示的な実施例の代替の実施態様によっては、ブロックで示した１つ又は複数の機能は、図に示した順とは異なる順で実行されてもよい。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックを、関連する機能に応じて、実質的に同時に実行してもよいし、逆の順序で実行してもよい。また、フローチャート又はブロック図に示されたブロックに対して、さらに他のブロックを追加してもよい。
様々な例示的な実施例の説明は、例示及び説明のために提示したものであり、すべてを網羅することや、開示した形態での実施例に限定することを意図するものではない。当業者には、多くの改変や変更が明らかであろう。さらに、様々な例示的な実施例は、他の好ましい実施例とは異なる特徴をもたらす場合がある。選択した１つ又は複数の実施例は、実施例の原理及び実際の用途を最も的確に説明するために、且つ、想定した特定の用途に合わせて種々の改変を加えた様々な実施例の開示を当業者が理解できるようにするために、選択且つ記載したものである。
本明細書において、「選択的」又は「選択的に」という用語が、装置の１つもしくは複数のコンポーネント又は要素の、動作、動き、構成、又は他の働きを修飾している場合は、そのような特定の動作、動き、構成又は他の働きが、装置の態様又は１つ以上のコンポーネントをユーザーが操作したことの直接又は間接的な結果であることを意味する。
本開示による発明の要旨の例示的且つ非排他的な例は、以下に列記の付記に記載されている。
Ａ１． 試験体を試験及び／又は検査する方法であって、
前記試験体に対して固定された固定非破壊検査（ＮＤＩ）センサによって前記試験体を監視し、前記ＮＤＩセンサは、前記試験体における損傷の兆候を監視するように構成されており、前記ＮＤＩセンサは、前記試験体に関連する固定センサデータを作成するように構成されており、
レーザ超音波装置を用いて前記試験体の少なくとも一部をスキャニングし、これにより、前記試験体における応力影響についての第１のレーザ超音波スキャン情報を作成し、
前記第１のレーザ超音波スキャン情報を保存し、
前記第１のレーザ超音波スキャン情報からのスキャンデータを、前記ＮＤＩセンサからの前記固定センサデータと統合する、方法。
Ａ１．１． 前記レーザ超音波装置は、前記試験体から離間して配置される、付記Ａ１に記載の方法。
Ａ１．２． 前記レーザ超音波装置は、前記試験体における、少なくとも前記スキャニングされる一部の外部に配置されている、付記Ａ１又はＡ１．１に記載の方法。
Ａ１．３． 前記ＮＤＩセンサを前記試験体に取り付けることをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ１．２のいずれかに記載の方法。
Ａ１．４． 複数のＮＤＩセンサを前記試験体に取り付けることを含む、付記Ａ１〜Ａ１．３のいずれかに記載の方法。
Ａ２． 前記スキャニングは、前記試験体を機械的に試験する前に少なくとも１回行われる、付記Ａ１〜Ａ１．４のいずれかに記載の方法。
Ａ３． 前記スキャニングは複数回行われ、これにより、対応する複数のレーザ超音波スキャン情報を作成する、付記Ａ１〜Ａ２のいずれかに記載の方法。
Ａ４． 前記スキャニングは、前記試験体を機械的に試験する前と、前記試験体を機械的に試験している最中の少なくとも１回との両方行われる、付記Ａ３に記載の方法。
Ａ４．１． 前記スキャニングは、前記試験体を機械的に試験している間に周期的に行われる、付記Ａ３に記載の方法。
Ａ５． 前記第１のレーザ超音波スキャン情報は、前記試験体を機械的に試験する前に前記スキャニングを行うことによって作成される基準線スキャン情報であり、以降の前記スキャニングの実行により、以降の対応するレーザ超音波スキャン情報が其々作成される、付記Ａ３〜Ａ４．１のいずれかに記載の方法。
Ａ５．１． 前記第１のレーザ超音波スキャン情報を保存することは、前記基準線スキャン情報を保存すること、及び、以降の各レーザ超音波スキャン情報を保存することを含む、付記Ａ５に記載の方法。
Ａ６． 前記スキャニングのうちの少なくとも１回は、前記試験体の全体をスキャニングすることを含む、付記Ａ１〜Ａ５．１のいずれかに記載の方法。
Ａ７． 前記スキャニングのうちの少なくとも１回は、予測された応力箇所に対応する前記試験体の第１部分をスキャニングすることを含む、付記Ａ１〜Ａ６のいずれかに記載の方法。
Ａ８． 前記スキャニングのうちの少なくとも１回は、緊急の関心対象領域に対応する前記試験体の第２部分をスキャニングすることを含む、付記Ａ１〜Ａ７のいずれかに記載の方法。
Ａ９． 前記緊急の関心対象領域は、前記スキャニングの実行によって作成された第１のレーザ超音波スキャン情報を、以降の前記スキャニングの実行によって作成された、対応する第２のレーザ超音波スキャン情報と比較することによって決定される、付記Ａ８に記載の方法。
Ａ１０． 前記スキャニングは、高密度の全波形スキャン情報を作成することを含む、付記Ａ１〜Ａ９のいずれかに記載の方法。
Ａ１１． 機械的試験に対する前記試験体の反応をマッピングすることをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ１０のいずれかに記載の方法。
Ａ１２． １つ以上の緊急の関心対象領域を決定することをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ１１のいずれかに記載の方法。
Ａ１３． 前記１つ以上の緊急の関心対象領域を決定することは、１つ以上のＮＤＩセンサからのデータに基づいて三角測量を行うことを含む、付記Ａ１２に記載の方法。
Ａ１４． 前記スキャニングは、１回目のスキャニングを行うことによって対応する前記第１のレーザ超音波スキャン情報を作成することと、前記１回目より後の２回目のスキャニングを行うことによって、対応する前記第２のレーザ超音波スキャン情報を作成することとを含み、
前記１つ以上の緊急の関心対象領域を決定することは、前記第１のレーザ超音波スキャン情報と前記第２のレーザ超音波スキャン情報とを比較することにより、前記第１のレーザ超音波スキャン情報と前記第２のレーザ超音波スキャン情報との差異を求めることを含む、付記Ａ１２又はＡ１３に記載の方法。
Ａ１５． 前記スキャニングを複数回繰り返すことにより、対応する複数のレーザ超音波スキャン情報を作成し、前記比較することを複数回繰り返すことにより、前記複数のレーザ超音波スキャン情報の其々を、以前の１つ以上の対応するレーザ超音波スキャン情報と比較することを含む、付記Ａ１４に記載の方法。
Ａ１６． 前記第１のレーザ超音波スキャン情報を保存することは、前記複数のレーザ超音波スキャン情報の其々を保存することを含む、付記Ａ１５に記載の方法。
Ａ１７． 前記比較することは、画像減算を含む、付記Ａ１４〜Ａ１６のいずれかに記載の方法。
Ａ１８． 前記比較することは、前記試験体の構造が変化している領域を特定することを含む、付記Ａ１４〜Ａ１７のいずれかに記載の方法。
Ａ１９． 前記１つ以上の緊急の関心対象領域の其々に対する高解像度レーザ超音波スキャンを行うことをさらに含む、付記Ａ１２〜Ａ１８のいずれかに記載の方法。
Ａ２０． 前記１つ以上の緊急の関心対象領域の其々の前記高解像度レーザ超音波スキャンの結果を保存することをさらに含む、付記Ａ１９に記載の方法。
Ａ２１． 前記第１のレーザ超音波スキャン情報を作成するための前記スキャニングは、第１の解像度で行われ、前記１つ以上の緊急の関心対象領域の其々の前記高解像度レーザ超音波スキャンは、第２の解像度で行われ、前記第２の解像度は、前記第１の解像度よりも大きい、付記Ａ１９又はＡ２０に記載の方法。
Ａ２２． 前記第２の解像度は、少なくとも１００ミル、少なくとも９０ミル、少なくとも８０ミル、少なくとも７０ミル、少なくとも６０ミル、少なくとも５０ミル、少なくとも４０ミル、少なくとも３０ミル、少なくとも２０ミル、及び／又は、少なくとも１０ミルである、付記Ａ２１に記載の方法。
Ａ２３． 前記高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、全波形のパルスエコー超音波スキャンを行うことを含む、Ａ１９〜Ａ２２のいずれかに記載の方法。
Ａ２４． 前記レーザ超音波装置を用いて前記スキャニングを行うこと、及び／又は、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、前記試験体に局所的な熱膨張領域を形成し、これにより超音波を発生させることを含む、付記Ａ１〜Ａ２３のいずれかに記載の方法。
Ａ２５． 前記レーザ超音波装置を用いて前記スキャニングを行うこと、及び／又は、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、前記試験体が静止状態に保たれている状態で行われる、付記Ａ１〜Ａ２４のいずれかに記載の方法。
Ａ２６． 前記レーザ超音波装置を用いて前記スキャニングを行うこと、及び／又は、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、前記試験体に接触することなく行われる、付記Ａ１〜Ａ２５のいずれかに記載の方法。
Ａ２７． 前記レーザ超音波装置を用いた前記スキャニング、及び／又は、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンが行われ、前記複数のレーザ超音波スキャンの其々は、リアルタイムで分析及び比較される、付記Ａ１〜Ａ２６のいずれかに記載の方法。
Ａ２８． 前記試験体を機械的に試験する間、前記試験体の少なくとも一部及び／又は１つ以上の緊急の関心対象領域の自動のレーザ超音波スキャンを行うように、クローラシステムを構成することをさらに含む、Ａ１〜Ａ２７のいずれかに記載の方法。
Ａ２９． 前記レーザ超音波装置を用いて前記スキャニングを行うこと、及び／又は、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、
前記レーザ超音波装置から検出レーザビームを出射することと、
前記検出レーザビームを前記試験体の面に投射することと、
前記スキャニング及び／又は前記高解像度レーザ超音波スキャンを行うことによって前記試験体に発生した複数の超音波に起因する前記検出レーザビームの変化を検出することと、を含む、付記Ａ１〜Ａ２８のいずれかに記載の方法。
Ａ３０． 前記検出レーザビームを投射することは、前記試験体における１つ以上の緊急の関心対象領域に前記検出レーザビームを投射することを含む、付記Ａ２９に記載の方法。
Ａ３１． 前記複数の超音波を検出することは、前記レーザ超音波装置を用いて行われる、付記Ａ２９又はＡ３０に記載の方法。
Ａ３２． 前記レーザ超音波装置を用いて前記スキャニングを行うこと、及び／又は、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、前記試験体の全深さにわたって損傷の発生及び／又は進行を検出することを含む、付記Ａ１〜Ａ３１のいずれかに記載の方法。
Ａ３３． 前記レーザ超音波装置を用いて前記スキャニングを行うこと、及び／又は、１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、マイクロスケール及びマクロスケールで損傷又は欠陥を検出することを含む、付記Ａ１〜Ａ３２のいずれかに記載の方法。
Ａ３４． 前記試験体は、サブスケールの複合構造体、ミッドスケールの複合構造体、及び／又はフルスケールの複合構造体である、付記Ａ１〜Ａ３３のいずれかに記載の方法。
Ａ３５． 前記ＮＤＩセンサは、アコースティックエミッションセンサ、ＰＺＴトランスデューサ、ＮＤＩセンサ、超音波トランスデューサ、接着ＰＺＴセンサ、光ファイバーセンサ、離隔型サーモグラフィシステム、応力ゲージ、及び／又は、歪みゲージである、付記Ａ１〜Ａ３４のいずれかに記載の方法。
Ａ３６． 前記ＮＤＩセンサは、前記試験体の面に互いに離間して設けられた複数のＮＤＩセンサを含む、付記Ａ１〜Ａ３５のいずれかに記載の方法。
Ａ３７． 前記複数のＮＤＩセンサの其々は、前記試験体の使用中及び／又は前記試験体の機械的試験中に最も高い応力を受ける可能性が最も高いと予測される、前記試験体の領域の其々に配置される、付記Ａ３６に記載の方法。
Ａ３８． 前記ＮＤＩセンサは、前記試験体内にＡスキャン、板波、及び／又は、表面波を発生させる超音波トランスデューサを含む、付記Ａ１〜Ａ３７のいずれかに記載の方法。
Ａ３９． 前記ＮＤＩセンサは、複数の異なる種類のセンサを含む、付記Ａ１〜Ａ３８のいずれかに記載の方法。
Ａ４０． 前記試験体は、使用中の部品を含む、付記Ａ１〜Ａ３９のいずれかに記載の方法。
Ａ４０．１． 前記使用中の部品を検査することをさらに含む、付記Ａ４０に記載の方法。
Ａ４１． 前記ＮＤＩセンサは、使用中の部品のオンボードセンサを含む、付記Ａ１〜Ａ４０．１のいずれかに記載の方法。
Ａ４２． 前記ＮＤＩセンサによって、前記試験体の接合ラインを調べるように設定されたストンリー波などの界面波を発生させることをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ４１のいずれかに記載の方法。
Ａ４３． 前記固定ＮＤＩセンサによって、前記試験体の微小亀裂及び／又は表面損傷を調べるように設定されたレイリー波などの表面波を発生させることをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ４２のいずれかに記載の方法。
Ａ４４． 前記固定ＮＤＩセンサによってラム波を発生させることをさらに含み、前記ラム波は、前記試験体における衝撃による層剥離、結合破壊、及び／又は亀裂を調べるように設定される、付記Ａ１〜Ａ４３のいずれかに記載の方法。
Ａ４５． 前記固定ＮＤＩセンサによってせん断垂直波を発生させることをさらに含み、前記せん断垂直波は、前記試験体における歪み欠陥を調べるように設定される、付記Ａ１〜Ａ４４のいずれかに記載の方法。
Ａ４６． 前記ＮＤＩセンサを用いて音波を発生させることと、
前記音波の周波数を制御することと、をさらに含む、付記Ａ１〜Ａ４１のいずれかに記載の方法。
Ａ４７． １つ以上の試験方法で前記試験体を機械的に試験することをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ４６のいずれかに記載の方法。
Ａ４７．１ 前記試験体を機械的に試験することは、前記試験体に機械的に応力又は負荷を付与することを含む、付記Ａ４７に記載の方法。
Ａ４８． 前記試験体を機械的に試験することは、航空機の翼の曲げ翼試験を含む、Ａ４７〜Ａ４７．１のいずれかに記載の方法。
Ａ４９． 前記試験体を機械的に試験することは、前記試験体を周期的に曲げることを含む、付記Ａ４７〜Ａ４８のいずれかに記載の方法。
Ａ５０． 前記試験体を機械的に試験することは、前記試験体を１回以上の疲労サイクルにかけることを含む、付記Ａ４７〜Ａ４９のいずれかに記載の方法。
Ａ５１． 前記試験体を機械的に試験することは、前記試験体を限界負荷まで屈曲させることを含む、付記Ａ４７〜Ａ５０のいずれかに記載の方法。
Ａ５２． 前記試験体を機械的に試験することは、静荷重を付与することを含む、付記Ａ４７〜Ａ５１のいずれかに記載の方法。
Ａ５３． 前記試験体を機械的に試験することは、疲労荷重試験を含む、付記Ａ４７〜Ａ５２のいずれかに記載の方法。
Ａ５４． 前記試験体を機械的に試験することは、前記試験体に外部負荷を付与すること、及び／又は、前記試験体を加圧することを含む、付記Ａ４７〜Ａ５３のいずれかに記載の方法。
Ａ５５． 前記試験体を機械的に試験することは、前記試験体を内部的に調べることを含む、付記Ａ４７〜Ａ５４のいずれかに記載の方法。
Ａ５６． 前記試験体を内部的に調べることは、前記試験体に固定された１つ以上のオンボードトランスデューサを用いて低周波負荷を発生させることを含む、付記Ａ５５に記載の方法。
Ａ５７． 前記試験体を機械式応力固定具に装着することをさらに含み、前記機械式応力固定具は、前記試験体の機械的試験中に、前記試験体を配置及び／又は移動させるように構成されている、付記Ａ１〜Ａ５６のいずれかに記載の方法。
Ａ５８． 前記試験体を試験することは、分析検証のためのフルスケールの機械的試験、製造時検査、及び／又は、使用中検査を含む、付記Ａ１〜Ａ５７のいずれかに記載の方法。
Ａ５９． 前記固定センサデータを収集すること、前記固定センサデータをフィルタリングすること、前記固定センサデータを処理すること、前記固定センサデータを保存すること、及び／又は、前記固定センサデータを表示すること、をさらに含む、Ａ１〜Ａ５８のいずれかに記載の方法。
Ａ６０． 前記試験体の前記試験中に前記固定センサデータを監視することをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ５９のいずれかに記載の方法。
Ａ６１． 前記監視することは、前記固定センサデータを予測信号値と比較すること、及び、予測信号値と異なる固定ＮＤＩセンサからの固定センサデータに対応する、前記試験体の箇所を特定することを含む、付記Ａ６０に記載の方法。
Ａ６２． 前記監視することは、前記試験体の非想定領域において、予測とは異なる固定センサデータがないか監視することを含む、付記Ａ６０又はＡ６１に記載の方法。
Ａ６３． 前記監視は、自動で行われる、付記Ａ６０〜Ａ６２のいずれかに記載の方法。
Ａ６４． 前記監視することは、非想定領域からのアコースティックエミッション事象がないか監視すること、非想定領域での亀裂を示す板波又は表面波がないか監視すること、サーモグラフィ画像を監視すること、表面損傷のビデオ画像を監視すること、デジタル画像相関を行うこと、及び／又は、表面下損傷の兆候がないか、全視野ひずみ画像を監視すること、を含む、付記Ａ６０〜Ａ６２のいずれかに記載の方法。
Ａ６５． 予測とは異なる信号、又は、応力箇所であると予測されていない領域における信号がないかどうか、１つ以上の離隔型の広角センサを監視することをさらに含む、Ａ１〜Ａ６４のいずれかに記載の方法。
Ａ６６． 前記試験体における損傷の兆候を、リアルタイムで測定、特定、及び／又は観測することをさらに含む、Ａ１〜Ａ６５のいずれかに記載の方法。
Ａ６７． 前記試験体を、製造欠陥がないか、試験及び／又は検査することをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ６５のいずれかに記載の方法。
Ａ６８． 前記試験を中断すること又は前記ＮＤＩセンサを移動させることなく、大型複合構造体の試験体の全体における欠陥の進行形態を判定することをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ６７のいずれかに記載の方法。
Ａ６９． 前記１つ以上の試験方法を再構成又は変更することにより、前記試験体における突然の損傷の兆候に対応することをさらに含む、Ａ１〜Ａ６８のいずれかに記載の方法。
Ａ７０． 前記突然の損傷の兆候は、前記試験体における、応力分析によって予測されなかった領域に位置するものである、付記Ａ６０に記載の方法。
Ａ７１． 前記ＮＤＩセンサの信号予測値及び前記試験体内の予測応力箇所を求めることをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ７０のいずれかに記載の方法。
Ａ７２． 前記試験体の前記固定センサデータ、前記第１のレーザ超音波スキャン情報、及び、以降の任意のレーザ超音波スキャン情報を用いて、モデルの開発及び検証を行うことをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ７１のいずれかに記載の方法。
Ａ７３． 前記レーザ超音波装置を用いてレーザビームを発生させることと、
前記レーザビームを前記試験体に照射することとをさらに含み、前記レーザビームは、前記試験体に複数の超音波を発生させる、付記Ａ１〜Ａ７２のいずれかに記載の方法。
Ａ７４． 前記レーザビームを前記試験体に照射することは、前記レーザビームを、前記試験体における１つ以上の緊急の関心対象領域に照射することを含む、付記Ａ７３に記載の方法。
Ａ７５． 前記レーザビームが前記試験体の所望の箇所に照射されるように、アラインメントシステムを用いて前記レーザビームを位置合わせすることをさらに含む、付記Ａ７３〜Ａ７４のいずれかに記載の方法。
Ａ７６． 前記レーザ超音波装置を用いて検出レーザビームを発生させることと、
前記複数の超音波に起因する、前記検出レーザビームの変化を測定することと、をさらに含む、付記Ａ７３〜Ａ７５のいずれかに記載の方法。
Ａ７７． 所与の機械的試験又は検査中に行われる前記レーザ超音波スキャンの解像度を変更することをさらに含む、付記Ａ１〜Ａ７６のいずれかに記載の方法。
Ｂ１． 試験体を試験及び／又は検査するためのシステムであって、
前記試験体と、
前記試験体から離間して配置されたレーザ超音波装置とを含み、前記レーザ超音波装置は、レーザビームを発生させて前記試験体に照射することにより、前記試験体に複数の超音波を発生させるように構成されており、前記レーザ超音波装置は、さらに、検出レーザビームを発生させるとともに、前記複数の超音波に起因する前記検出レーザビームの変化を測定するように構成されており、前記レーザ超音波装置は、前記試験体の少なくとも一部をスキャンして、前記試験体における応力影響についてのレーザ超音波スキャン情報を作成するように構成されており、前記システムは、
前記試験体に固定された複数のＮＤＩセンサと、
前記試験体を監視及び検査するために、前記複数のＮＤＩセンサからのデータと、前記レーザ超音波装置によって作成された前記レーザ超音波スキャン情報からのデータとを統合及び／又は監視するように構成されたプロセッサと、をさらに含む、システム。
Ｂ２． 前記試験体から離間して配置された１つ以上の離隔型の広角センサをさらに含み、前記離隔型の広角センサは、前記試験体における応力影響についての追加の情報を前記プロセッサに提供するように構成されている、付記Ｂ１に記載のシステム。
Ｂ３． 前記試験体を機械的に試験するように構成された機械式応力固定具をさらに含む、付記Ｂ１〜Ｂ２のいずれかに記載のシステム。
Ｂ４． 前記機械式応力固定具は、航空機の翼の曲げ翼試験を行うこと、前記試験体を周期的に曲げること、前記試験体を１回以上の疲労サイクルにかけること、前記試験体を限界負荷まで屈曲させること、前記試験体に静荷重を付与すること、前記試験体に外部負荷を付与すること、前記試験体を加圧すること、前記試験体を内部的に調べること、機械的試験中に前記試験体を配置すること、及び／又は、前記試験体の機械的試験中に前記試験体を移動させること、を行うように構成されている、付記Ｂ３に記載のシステム。
Ｂ５． 前記試験体の複数の異なる箇所における、前記レーザ超音波装置による前記試験体の複数回のレーザ超音波スキャンを自動化するように構成されたクローラシステムをさらに含む、付記Ｂ１〜Ｂ４のいずれかに記載のシステム。
Ｂ６． 前記クローラシステムは、前記試験体の表面上で移動するように構成されている、付記Ｂ５に記載のシステム。
Ｂ７． 前記クローラシステムは、試験環境における前記試験体の外部のある表面上で移動するように構成されている、付記Ｂ５〜Ｂ６のいずれかに記載のシステム。
Ｂ８． 前記クローラシステムは、前記レーザ超音波装置を収容するように構成されている、付記Ｂ５〜Ｂ７のいずれかに記載のシステム。
Ｂ９． 前記クローラシステムは、前記試験体の少なくとも一部に対してレーザ超音波スキャンを行うために、前記試験体に対して前記レーザ超音波装置を配置するように構成されている、付記Ｂ５〜Ｂ８のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１０． 前記レーザ超音波装置は、前記レーザビームを前記試験体の所望の箇所に位置合わせ及び投射するように構成されたアラインメントシステムを含む、付記Ｂ１〜Ｂ９のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１１． 前記レーザ超音波装置は、前記試験体に発生した超音波に起因する前記検出レーザビームの変化を検出するように構成された検出システムを含む、付記Ｂ１〜Ｂ１０のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１２． 前記試験体は、サブスケールの複合構造体、ミッドスケールの複合構造体、及び／又はフルスケールの複合構造体である、付記Ｂ１〜Ｂ１１のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１３． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、アコースティックエミッションセンサ、ＰＺＴトランスデューサ、ＮＤＩセンサ、超音波トランスデューサ、接着ＰＺＴセンサ、光ファイバーセンサ、離隔型サーモグラフィシステム、応力ゲージ、及び／又は、歪みゲージである、付記Ｂ１〜Ｂ１２のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１４． 前記複数のＮＤＩセンサは、前記試験体の表面上で互いに離間している、付記Ｂ１〜Ｂ１３のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１５． 前記複数のＮＤＩセンサの其々は、前記試験体の使用中及び／又は前記試験体の機械的試験中に最も高い応力を受ける可能性が最も高いと予測される、前記試験体の領域の其々に配置される、付記Ｂ１４に記載のシステム。
Ｂ１６． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、前記試験体内にＡスキャン、板波、及び／又は、表面波を発生させる超音波トランスデューサを含む、付記Ｂ１〜Ｂ１５のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１７． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、前記複数のＮＤＩセンサのうちの別の少なくとも１つとは異なる種類のセンサである、付記Ｂ１〜Ｂ１６のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１８． 前記試験体は、使用中の部品を含む、付記Ｂ１〜Ｂ１７のいずれかに記載のシステム。
Ｂ１９． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、使用中の部品のオンボードセンサを含む、付記Ｂ１〜Ｂ１８のいずれかに記載のシステム。
Ｂ２０． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、前記試験体の接合ラインを調べるように設定されたストンリー波などの界面波を発生させるように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ１９のいずれかに記載のシステム。
Ｂ２１． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、前記試験体の微小亀裂及び／又は表面損傷を調べるように設定されたレイリー波などの表面波を発生させるように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ２０のいずれかに記載のシステム。
Ｂ２２． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、前記試験体における衝撃による層剥離、結合破壊、及び／又は亀裂を調べるように設定されたラム波を発生させるように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ２１のいずれかに記載のシステム。
Ｂ２３． 前記複数のＮＤＩセンサのうちの少なくとも１つは、前記試験体における歪み欠陥を調べるように設定されたせん断垂直波を発生させるように構成されている、付記Ｂ１〜Ｂ２２のいずれかに記載のシステム。
Ｃ１． 付記Ａ１〜Ａ７７のいずれかに記載の方法を、前記試験体のサブスケールの機械的試験に使用すること。
Ｃ２． 付記Ａ１〜Ａ７７のいずれかに記載の方法を、前記試験体のフルスケールの機械的試験に使用すること。
Ｃ３． 付記Ａ１〜Ａ７７のいずれかに記載の方法を、前記試験体の分析検証に使用すること。
Ｃ４． 付記Ａ１〜Ａ７７のいずれかに記載の方法を、使用中の検査に使用すること。
Ｃ５． 付記Ｂ１〜Ｂ２３のいずれかに記載のシステムを、前記試験体を試験及び／又は検査するために使用すること。
Ｃ６． 付記Ａ１〜Ａ７７のいずれかに記載の方法及び／又は付記Ｂ１〜Ｂ２３のいずれかに記載のシステムを用いて、使用中（組み付け状態）の部品を、元の製造プロセス中に取得した完成時記録と比較すること。
本明細書において、「適合された」及び「構成された」という用語は、要素、コンポーネント、又は他の要部が、所定の機能を行うように設計及び／又は意図されていることを意味する。従って、「適合された」及び「構成された」という用語の使用は、ある要素、コンポーネント、又は他の要部が、単に所定の機能を行うことが「できる」ということを意味すると解釈されるべきではなく、当該要素、コンポーネント、及び／又は他の要部が、その機能を行うために、具体的に、選択、作製、実施、利用、プログラム、及び／又は設計されていることを意味すると解釈されるべきである。また、特定の機能を行うように適合化されたものとして記載された要素、コンポーネント、及び／又は他の要部が、これに加え、あるいはこれに代えて、当該機能を行うように構成されたものとして記載されること、及び、その逆も、本開示の範囲内である。同様に、特定の機能を実行するように構成されていると説明された構成要素は、これに加え、あるいはこれに代えて、当該機能を実行するように動作すると説明することもできる。
本明細書において、第１の実体と第２の実体との間に配置されている「及び／又は」という用語は、（１）第１の実体、（２）第２の実体、及び、（３）第１の実体と第２の実体、のうちの１つを意味する。「及び／又は」という用語と共に多数の実体が列挙されている場合も、同様に、すなわち、並列記載された実体のうちの「１つ以上」と解釈されるべきである。「及び／又は」の節で具体的に明記された実体以外の実体も、これらの具体的に明記されたものに対する関連の有無にかかわらず、任意で存在しうる。従って、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」という語句を「〜を含む」などの開放型（open-ended）の表現に関連させて用いた場合、これは、一例においてはＡのみ（Ｂ以外の実体を任意で含む）を意味し、別の例においてはＢのみ（Ａ以外の実体を任意で含む）を意味し、さらに別の例では、ＡとＢとの両方（他の実体を任意で含む）を意味する。ここでの実体は、例えば、要素、作業、構造体、工程、動作、値などのことをいう。
本明細書に開示した、種々のシステムの要素及び方法の工程が、本開示によるシステム及び方法のすべてに必要であるというわけではなく、本開示は、本明細書で開示した種々の要素及び工程の新規且つ非自明の組み合わせ及び部分的組み合わせを、すべて含むものである。また、本明細書に開示した種々の要素及び工程の１つ以上は、開示された装置又は方法の全体とは切り離された独立した発明の要旨を規定する場合がある。従って、そのような発明の要旨は、本明細書に明確に開示した特定の装置及び方法と関連付けられている必要はなく、本明細書に明確に開示されていない装置及び／又は方法に有用性を見出すかもしれない。

Claims (15)

  1. 試験体を試験する方法であって、
    前記試験体に対して固定された固定非破壊検査（ＮＤＩ）センサによって前記試験体を監視し、前記固定ＮＤＩセンサは、前記試験体における損傷の兆候を監視するように構成されているとともに、前記試験体に関連する固定センサデータを作成するように構成されており、
    レーザ超音波装置を用いて前記試験体の少なくとも一部をスキャニングすることにより、前記試験体における応力影響についての第１のレーザ超音波スキャン情報を作成し、前記レーザ超音波装置は、前記試験体から離間して配置されており、
    前記第１のレーザ超音波スキャン情報を保存し、
    前記試験体を機械的に試験し、
    前記試験体を機械的に試験している間に、前記試験体における応力影響の以降の複数回のレーザ超音波スキャニングを行い、
    前記以降の試験体のレーザ超音波スキャン情報の其々を保存し、
    前記以降の試験体のレーザ超音波スキャン情報の其々を、前記試験体の以前の対応するレーザ超音波スキャン情報と比較し、
    前記第１のレーザ超音波スキャン情報からのスキャンデータを、前記固定ＮＤＩセンサからの前記固定センサデータと統合する、方法。
  2. 前記試験体の前記少なくとも一部をスキャニングすることにより前記第１のレーザ超音波スキャン情報を作成することは、前記試験体の実質的に全体をスキャニングすることを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記スキャンデータと固定センサデータとを統合することは、前記スキャンデータ及び前記固定センサデータに応じて、中止することなく前記機械的試験を再構成することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記以降の複数回のレーザ超音波スキャニングを行うことは、複数の予測応力箇所に対応する前記試験体の複数の部分をスキャニングすることを含む、請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
  5. １つ以上の緊急の関心対象領域を決定することをさらに含み、
    前記以降の複数回のレーザ超音波スキャニングを行うことは、緊急の関心対象領域の其々に対応する前記試験体の一部をスキャニングすることを含む、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
  6. 前記１つ以上の緊急の関心対象領域の高解像度レーザ超音波スキャンを行うことをさらに含み、前記高解像度レーザ超音波スキャンは、高密度の全波形スキャンを含む、請求項５に記載の方法。
  7. 前記試験体の前記少なくとも一部をスキャニングすることにより前記第１のレーザ超音波スキャン情報を作成することは、第１の解像度で行われ、前記１つ以上の緊急の関心対象領域の前記高解像度レーザ超音波スキャンを行うことは、第２の解像度で行われ、前記第２の解像度は、前記第１の解像度よりも大きい、請求項６に記載の方法。
  8. 前記１つ以上の緊急の関心対象領域を決定することは、前記以降の試験体のレーザ超音波スキャン情報の其々を、以前の対応する前記レーザ超音波スキャン情報と比較すること、及び、１つ以上の固定ＮＤＩセンサからのデータに基づいて三角測量を行うことのうちの１つ以上を含む、請求項５〜７のいずれか１つに記載の方法。
  9. 前記試験体の前記少なくとも一部をスキャニングすること、及び、前記以降の複数回のレーザ超音波スキャニングを行うことは、前記試験体の深さ全体にわたって損傷の発生及び進行を検出することを含む、請求項５〜８のいずれか１つに記載の方法。
  10. 機械的試験に対する前記試験体の反応をマッピングすることをさらに含む、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
  11. 前記レーザ超音波装置を用いて前記試験体の少なくとも一部をスキャニングすることは、パルスレーザビームを発生させて前記試験体に照射することにより、前記試験体内に局所的な熱膨張領域を形成し、これにより超音波を発生させることを含む、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
  12. 前記レーザ超音波装置から検出レーザビームを出射することと、
    前記試験体の面に前記検出レーザビームを投射することと、
    前記超音波に起因する前記検出レーザビームの変化を測定することと、をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記以降の複数回のレーザ超音波スキャニングを行うこと、及び、前記以降のレーザ超音波スキャン情報の其々を比較することは、リアルタイムで行われる、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
  14. 前記固定ＮＤＩセンサを取り付けることをさらに含み、
    前記固定ＮＤＩセンサを取り付けることは、前記試験体の面に、複数の固定ＮＤＩセンサを互いに離間させて取り付けることを含み、前記複数の固定ＮＤＩセンサは、前記試験体の機械的試験中に最も高い応力を受ける可能性が最も高いと予測される、前記試験体の領域の其々に配置される、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
  15. 前記固定ＮＤＩセンサは、前記試験体内にＡスキャン、板波、及び、表面波のうちの１つ以上を発生させる超音波トランスデューサを含み、前記方法は、さらに、
    前記固定ＮＤＩセンサを用いて、前記試験体を内部的に調べるための音波を発生させることと、
    前記音波の周波数を制御することと、をさらに含む、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
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