시바우라 공업 대학의 호소야 나오키 교수(공학부 기계 기능 공학과)의 연구 그룹이, 홋카이도 대학 대학원의 카지하라 이치로 교수와의 공동 연구에 있어서, 부드러운 과일의 경도를 비접촉·비파괴로 평가하는 방법을 개발.레이저 유도 플라즈마에 의한 충격파(LIP 충격파)로 과피에 발생시킨 「레일리파」의 전파 속도로 경도 평가를 가능하게 하였다.
과일의 성숙도는 경도와의 상관성이 있고, 색이나 향기가 변화하지 않는 과일에는 기계적인 수법이 유효하게 되어 있다.기계적 평가 방법에 있어서는, 과일의 성숙도는 해머나 진동기 등의 접촉식 장치가 이용되고, 과일의 흔들림 방법(진동 응답)에 기초하여 그 경도를 평가한다.
종래에는, 과일의 적도상에서 0S2 모드(풋볼처럼 팽창 신축하는 흔들림 방법) 진동수를 계측함으로써, 경도를 평가하는 수법이 단단한 과일에 적용되어 왔다.연구팀의 이전 연구에서는 과일의 손상을 방지하기 위해 0S2 모드 진동을 LIP 충격파로 발생시킴으로써 사과 경도의 비접촉 측정을 가능하게 했다.그러나 망고와 같은 부드러운 과일은 0S2 모드 진동이 여기되지 않는 경우가 있기 때문에 계측 대상으로 레일리파(표면파의 1종)를 검토하고 경도와의 상관성을 검증했다.
실험에서는, 켄트종의 망고 20개를 샘플로서, LIP 충격파에 의해 생성된 레일리파를 레이저 도플러 진동계로 비접촉 계측했다.망고의 저장 일수가 길어짐에 따라 레일리 파의 파동 전파 속도가 저하되는 것을 실험적으로 밝혔다.이것에 의해, LIP 충격파로 과피에 레일리파를 발생시켜, 그 전파 속도를 관찰함으로써, 비접촉 비파괴로 경도를 평가하는 것이 가능하게 되었다.
