内閣府戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の研究成果「コンクリートの劣化を赤外線で判別する装置」を展示

099

内閣府戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の研究成果
「コンクリートの劣化を赤外線で判別する装置」を展示　

コンクリート劣化を見きわめる近赤外分光装置がCAETEC JAPAN 2015でデモンストレーション展示された。この装置は内閣府の総合科学技術・イノベーション会議が推進する戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の枠組みのもと開発されたものだ。

重要テーマ「インフラの保守」に役立つ技術

内閣府の戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)の主要開発項目のひとつである「インフラ維持管理・更新・マネジメント技術」。このテーマのもと、首都高技術株式会社、東北大学、産業技術総合研究所、富士電機株式会社、住友電気工業株式会社が共同で「高感度近赤外分光を用いたインフラの遠隔診断技術」の研究開発を行なっている。ブースでは試作機のデモンストレーションが行われた。

コンクリートの劣化を赤外線で見分ける

コンクリート劣化の指標のひとつが、表面に現れる「フリーデル氏塩」と呼ばれるセメント成分と塩化物イオンの化合物。これらの化合物は、特定波長の近赤外線を吸収する性質を持つため、コンクリートからの散乱光を近赤外線検出器で読み取ることで、その劣化度を測ることができる。
赤外線の強さを波長ごとに測るには分光観測が必要となるが、その名の通り入ってくる光を「分ける」ことになるため、対象物が暗い場合には精度のよい測定が困難だった。
今回の装置では「インライン・フーリエ分光法」という手法に加え、偏光板を用いてディテクタの雑音をキャンセルする機構を用い、高感度・高精度・高分解能の分光観測を可能にした。しかも望遠レンズを装着しているため、遠く離れた対象物の計測も可能となっている。
この装置をフィールドに持ち出せば、仮設の足場を組んだりドローンを飛ばしたりしなくとも、暗くて遠い対象物――たとえばトンネル内壁や橋桁の裏側――のコンクリートの劣化度を正確につかみ、保守管理に役立てることができることになる。

大口径のレンズの前玉はプロ用の高級レンズにも使われている蛍石レンズ。
システム全体では、少し昔の民生用ビデオカメラほどのサイズだ。