光音響効果-その原理と、非破壊センサなどへの利用法

光音響効果とは、光エネルギーを吸収した分子が熱を放出して、その熱によって起こる堆積膨張により音響波を発生する現象のことをいいます。1881年に、電話の発明で知られるスコットランド生まれの学者で発明家のアレクサンダー・グラハム・ベルによって発見されました。これを用いた技術が様々研究されており、そのうちの一つに、非破壊センサがあります。光音響信号の大きさによって内部欠陥の有無を調べることにより、建造物や部品を破壊することなく、物質の内部状況を把握できるというものです。

これには、半導体レーザを使用することでX線を使用した装置よりも安価で軽量化が可能である、分解能が高く微小な欠陥も発見できる、試料が導体だけでなく絶縁体でも測定できるなどといった利点があります。その他にも、生体内における深部までの診断についても検討されており、音響波の遅延時間の測定から熱傷の深さを同定したり、この音圧を利用して経皮的に薬物を注入するといった手法があげられます。