超音波探傷 UT レベル2 ／ 4択次の文は、超音波ビームの指向性（指向角）について述べたものである。正しいものはどれか。
非破壊検査（NDT）レベル2 UT過去問の解説。カテゴリ：指向性・ビーム拡がり（指向角）
問題
次の文は、超音波ビームの指向性（指向角）について述べたものである。正しいものはどれか。
- 1. 振動子の直径が大きいほど、指向角は大きくなる（ビームが広く拡がる）
- 2. 周波数が高い（波長が短い）ほど、指向角は小さくなり、指向性は鋭くなる
- 3. 指向角は、振動子の直径や周波数には関係なく、常に一定である
- 4. 同一寸法・同一周波数なら、横波振動子の方が縦波振動子より指向性が鈍い
正解
2番
周波数が高い（波長が短い）ほど、指向角は小さくなり、指向性は鋭くなる
解説
① 指向角とビームの拡がり
- ビームは中心軸を頂点に円錐状に拡がる
- その拡がりの半角が指向角θ0（小さいほど鋭い）
- θ0は近似的に、70かける波長わる直径で表せる
② 他の選択肢はなぜ違う
- 1番：直径が大きいほど指向角は小さい＝鋭くなる（逆）
- 3番：指向角は直径と波長（周波数）で決まる。一定ではない
- 4番：横波は音速が遅く波長が短い→横波の方が鋭い（逆）
③ 鋭いビームがなぜ有利か
- 大きい直径・高い周波数→指向角が小さく鋭いビーム
- 拡散による損失が小さく、遠くまで届きやすい
- きずの方向・位置を絞り込みやすい（ただし近距離音場は伸びる）
まとめ
指向角θ0≒70×λ/D＝70×c/(f・D) 直径大・周波数高（波長短）ほど指向性は鋭い
関連規格：JIS Z 2300（非破壊試験用語：指向角・指向性）ほか。指向角の近似式 θ0≒70λ/D。
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