① リアルタイムセンサの設計・試作・試験
　リアルタイムセンサの送受信特性や受信感度および指向性など、センサとしての基本特性を確認するため、1/16の大きさとなるセンサ要素体を試作した。センサ要素体は、4×4のマトリックス配列の単体センサとスーパーインバー製の前面板により構成され、単体センサと前面板は高温半田により接合されている。図−１にリアルタイムセンサの構造と試作したセンサ要素体を示す。センサ要素体を用いて水中試験を行い、絶縁性、周波数特性、減衰特性データを取得した。水中試験は、センサ要素体を水槽上部に配置し、垂直距離約100mmの位置にSUS製の平面ターゲットを置き、ターゲットからの超音波エコーを得ることにより行った。その結果、絶縁性については全ての素子において良好であり、周波数特性についても目標とする5MHz程度のものが得られたことが確認できた。減衰特性については、1/4に減衰するまでに要する時間(以下、減衰時間)により評価した。減衰時間は、個々の単体センサのばらつきがあるが、波数にして約3〜5波程度であることを確認した。図−２リアルタイムセンサ要素体に用いたセンサ単体の減衰特性を示す。

② 高解像度センサの設計・試作・試験
　高解像度センサの送信用１チャンネルと受信用２５チャンネルのセンサ要素体を試作し、センサの超音波送信特性、受信感度および指向性などセンサとしての基本特性の確認を行った結果、指向角、感度ともに画像化目標達成可能なことを確認した。また、水中試験により超音波の伝播特性を確認するとともに、耐熱特性の確認のためシリコンオイルを用いた高温性能確認試験とNa中での基本性能を確認するための試験を行い、センサの高温中での健全性を確認した。図−３に試作したセンサ要素体を示す。また、要素体センサを用いて取得した水中における超音波画像データを図−４に示す。これにより、最終目標となるNa中での解像度0.3mm程度の見通しを得た。

①リアルタイムセンサ用高速信号処理システムの設計および高度化検討(再委託先：会津大学)
　リアルタイムセンサにより目視画像を作成するためには、256個程度の素子から得られる超音波信号を開口合成法という画像処理手法を用いて高速に処理する必要がある。そのために必要な高速信号処理システムのハードウエアとソフトウエアの構成について検討を行うとともに、ハードウエアの設計を行った。
　リアルタイムセンサから得られた超音波信号を可視化するための信号処理システムに必要なハードウエアの構成検討およびハードウエアの製作を行った。図−５にリアルタイムセンサ用高速信号処理システム外観とそのハードウエア構成を示す。高速信号処理システムは、画像化処理装置、送受信装置、操作用装置で構成される。
　　　画像化のための高速信号処理に必要な計算手法、信号受信方法やユーザーインターフェイスなど高速信号処理システムに最適なソフトウエアの構成を検討した。また、センサから得られた信号を使ってより高速な形状復元・可視化を行うために、ランダム信号を各素子から同時に送受信し、相関処理を用いて必要な信号を抽出する手法の検討を行い、①ランダム波形の生成法の検討、②相関処理による信号抽出法の復元精度への影響評価、③開口合成法による形状復元法の精度評価、という3つの要素技術の検討を行った。
　この検討では、従来の2値擬似ランダム信号（ＰＲＢＳ）や2値または3値ゼロ相関ゾーン信号（ＺＣＺ）を用いた復元精度向上の検討に加え、信号変調方法やランダムビットの最小時間長の影響評価、さらには、相関処理の際の基準信号の選択法などの検討を行い、信号処理法を最適化した。さらに、最終目標である16x16チャンネル用のZCZ信号を生成し、三次元体系での解析が可能なシステムとして整備した。図−６に開口合成による復元結果の一例を示すが、上記の①〜③の項目の目処をつけることができた。

②高解像度センサ用信号処理システムの設計･試作・試験
　高解像度センサから得られた超音波信号を可視化するために必要な信号処理システムの検討を行った。検討結果を基に信号処理システムを製作し性能確認試験を実施した。高解像度センサ用の信号処理システムの外観を図−７に示す。

(1)リアルタイムセンサの開発
　実機仕様の16×16配列(256要素)のリアルタイムセンサのNa中試験により、水平分解能2.0mm、画像処理速度0.5秒/flameで可視化できることを確認する。併せて、センサの耐熱性、Naに対する耐腐食性を実証する。

(2)高解像度センサの開発
　送信用素子9ch、受信素子256chの高解像度センサのNa中試験により、0.3ｍｍの解像度で可視化できることを確認する。併せて、センサの耐熱性、Naに対する耐腐食性を実証する。

(3)信号処理システムの高度化検討
　パルス入力の実機データと同時送受信方式のシミュレーションデータを比較し、M系列、ZCZ系列を用いた信号処理方法の有効性を確認する。