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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025067834
(43)【公開日】2025-04-24
(54)【発明の名称】線源から放射される放射線を逸らす装置
(51)【国際特許分類】
G01B 11/14 20060101AFI20250417BHJP
F01D 25/00 20060101ALI20250417BHJP
F02C 7/00 20060101ALI20250417BHJP
【ＦＩ】
G01B11/14 Z
F01D25/00 V
F02C7/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024173371
(22)【出願日】2024-10-02
(31)【優先権主張番号】18/380,058
(32)【優先日】2023-10-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】515322297
【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シュライフ、クルト クレイマー
(72)【発明者】
【氏名】ボール、マイケル アレン
(72)【発明者】
【氏名】エリス、アンドリュー デイビッド
【テーマコード（参考）】
2F065
【Ｆターム（参考）】
2F065AA21
2F065BB05
2F065CC08
2F065DD03
2F065FF11
2F065GG04
2F065LL02
2F065LL04
2F065QQ25
2F065QQ28
(57)【要約】 （修正有）
【課題】線源から放射される放射線を逸らす装置を提供する。
【解決手段】投射経路Ｐ０に沿って放射源２０８によって放射された放射線は、投射経路Ｐ０に沿って離間した第１の表面２３６と第２の表面２４０とを有し、第２の表面２４０が第１の表面２３６よりも放射源２０８から遠い、投射経路Ｐ０内のレンズ２３４）によって発散角度によって発散させることができる。第１の表面２３６は湾曲させることができ、投射経路Ｐ０に平行な線に垂直な法線を有し、投射経路Ｐ０から偏心だけオフセットされる。第１の表面２３６に衝突する放射線は、投射経路Ｐ０に対して第１の角度だけ逸らすことができ、第２の表面２４０に衝突し続けることができ、第２の角度だけ放射線を逸らさせる。第１の角度と第２の角度の和が発散角度である。ガスタービンエンジンの運転中にタービンブレードの先端クリアランスを測定するためのプローブアセンブリ２００に使用することができる。
【選択図】図７
【解決手段】投射経路Ｐ０に沿って放射源２０８によって放射された放射線は、投射経路Ｐ０に沿って離間した第１の表面２３６と第２の表面２４０とを有し、第２の表面２４０が第１の表面２３６よりも放射源２０８から遠い、投射経路Ｐ０内のレンズ２３４）によって発散角度によって発散させることができる。第１の表面２３６は湾曲させることができ、投射経路Ｐ０に平行な線に垂直な法線を有し、投射経路Ｐ０から偏心だけオフセットされる。第１の表面２３６に衝突する放射線は、投射経路Ｐ０に対して第１の角度だけ逸らすことができ、第２の表面２４０に衝突し続けることができ、第２の角度だけ放射線を逸らさせる。第１の角度と第２の角度の和が発散角度である。ガスタービンエンジンの運転中にタービンブレードの先端クリアランスを測定するためのプローブアセンブリ２００に使用することができる。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射源（２０８、４０８）から回転構成要素のターゲット表面（１２２）に放射線を送るプローブアセンブリ（２００）であって、
静止構成要素（１０３）に取り付けられたプローブ本体（２０２、４０２）と、
プローブ本体（２０２、４０２）に取り付けられ、プローブ本体（２０２、４０２）の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第１の放射源（２０８、４０８）と、
プローブ本体（２０２、４０２）の端部に、ターゲット表面（１２２）が通過する場所に面して取り付けられたレンズ（２３４、４３４）と、
を含み、
レンズ（２３４、４３４）は、第１の表面（２３６、４３６）と、第１の表面（２３６、４３６）から間隔を隔てた第２の表面（２４０、４４０）とを有し、
第２の表面（２４０、４４０）は、第１の表面（２３６、４３６）よりも第１の放射源（２０８、４０８）から離れており、
第１の表面（２３６、４３６）および第２の表面（２４０、４４０）の一方は、第１の曲率中心および第１の曲率半径を有する第１の曲面（２３６、４３６）を含み、
第１の投射経路は、第１の投射経路に平行な第１の曲面（２３６、４３６）の法線（４０６）から第１の偏心だけオフセットされ、それにより、第１の曲面（２３６、４３６）に衝突する放射線は、第１の投射経路に対して第１の角度だけ逸らされ、レンズ（２３４、４３４）を通過して第２の表面（２４０、４４０）に衝突し、それによって第２の角度だけ逸らされ、放射線は第１の曲面（２３６、４３６）を通過し、それによって第１の角度と第２の角度の和が第１の発散角度に等しくなる、プローブ（２００）アセンブリ。
静止構成要素（１０３）に取り付けられたプローブ本体（２０２、４０２）と、
プローブ本体（２０２、４０２）に取り付けられ、プローブ本体（２０２、４０２）の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第１の放射源（２０８、４０８）と、
プローブ本体（２０２、４０２）の端部に、ターゲット表面（１２２）が通過する場所に面して取り付けられたレンズ（２３４、４３４）と、
を含み、
レンズ（２３４、４３４）は、第１の表面（２３６、４３６）と、第１の表面（２３６、４３６）から間隔を隔てた第２の表面（２４０、４４０）とを有し、
第２の表面（２４０、４４０）は、第１の表面（２３６、４３６）よりも第１の放射源（２０８、４０８）から離れており、
第１の表面（２３６、４３６）および第２の表面（２４０、４４０）の一方は、第１の曲率中心および第１の曲率半径を有する第１の曲面（２３６、４３６）を含み、
第１の投射経路は、第１の投射経路に平行な第１の曲面（２３６、４３６）の法線（４０６）から第１の偏心だけオフセットされ、それにより、第１の曲面（２３６、４３６）に衝突する放射線は、第１の投射経路に対して第１の角度だけ逸らされ、レンズ（２３４、４３４）を通過して第２の表面（２４０、４４０）に衝突し、それによって第２の角度だけ逸らされ、放射線は第１の曲面（２３６、４３６）を通過し、それによって第１の角度と第２の角度の和が第１の発散角度に等しくなる、プローブ（２００）アセンブリ。
【請求項2】
第１の表面（２３６、４３６）は、第１の湾曲表面（２３６、４３６）を含み、第１の湾曲表面（２３６、４３６）は、球状であり、プローブ（２００）本体（２０２）の長手方向中心軸と同心である、請求項１に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項3】
第１の偏心は、レンズ（２３４、４３４）の屈折率、第１の放射源（２０８、４０８）によって放射される放射線の周波数、及び第１の曲率半径に基づいて決定される、請求項１に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項4】
プローブ本体（２０２、４０２）に取り付けられ、第１の光検出器（４０７）と光通信する第１の光受容器（４０４）をさらに含み、これにより、第１の放射源（２０８、４０８）から逸らされ、ターゲット表面（１２２）から反射された放射線が第１の光受容器（４０４）に当たり、第１の光受容器（４０４）は、反射された放射線を第１の光検出器（４０７）に伝える、請求項１に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項5】
レンズ（２３４、４３４）は、第１および第２の表面（２４０、４４０）の間に延在する非球面を含む、請求項１に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項6】
第１の表面（２３６、４３６）は、第１の曲面（２３６、４３６）を含み、第２の表面（２４０、４４０）は、それぞれの第２の曲率半径及びそれぞれの第２の曲率中心を有する第２の曲面（２４０、４４０）を含み、第２の曲率中心は、第１の放射源（２０８、４０８）と第２の表面（２４０、４４０）との間にある、請求項１に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項7】
レンズ（２３４、４３４）は、プローブ（２００）本体（２０２）の長手方向中心軸と同心に取り付けられた球体である、請求項６に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項8】
プローブ本体（２０２、４０２）に取り付けられ、プローブ本体（２０２、４０２）の長手方向中心軸に平行な第２の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第２の放射源（２０８、４０８）をさらに含み、第１の放射源（２０８、４０８）および第２の放射源（２０８、４０８）は、長手方向中心軸の反対側に取り付けられ、第２の投射経路は、法線（４０６）から第２の偏心だけオフセットされ、それによって、第２の放射源（２０８、４０８）によって放出された放射線は、第１の表面（２３６、４３６）に衝突し、第２の投射経路に対して第３の角度だけ逸らされ、レンズ（２３４、４３４）を通って第２の表面（２４０、４４０）に衝突し、それによって第２の投射経路に対して第４の角度だけ逸らされ、第３の角度と第４の角度の合計が第２の発散角度に等しくなる、請求項６に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項9】
プローブ本体（２０２、４０２）に取り付けられ、第１および第２の放射源（２０８、４０８）の少なくとも一方から逸らされ、ターゲット表面（１２２）から反射された放射線が第１の光受容器（４０４）に衝突して第１の光検出器（４０７）に伝えられるように、第１の光検出器（４０７）と光学的に連絡している第１の光受容器（４０４）をさらに含む、請求項７に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項10】
第１の放射源（２０８、４０８）から逸らされ、ターゲット表面（１２２）から反射された放射線が、第１の光受容器（４０４）に当たり、第１の光検出器（４０７）に伝えられ、プローブ本体（２０２、４０２）に搭載され、第２の光検出器（４０７′）と光学的に通信する第２の光受容器（４０４）をさらに含み、これにより、第２の放射源（２０８、４０８）から逸らされ、ターゲット表面（１２２）から反射された放射線が第２の光受容器（４０４）に当たり、第２の光受容器（４０７′）に伝えられる、請求項９に記載のプローブアセンブリ（２００）。
【請求項11】
ガスタービンエンジン（５０）であって、
圧縮機セクション（５１）と、
燃焼器セクション（５３）と、
複数の回転ブレード（１２０）を含むタービンセクション（５２）であって、圧縮機セクション（５１）は、燃焼器セクション（５３）に圧縮空気を供給するように構成され、燃焼器セクション（５３）は、燃料を燃焼して、複数の回転ブレード（１２０）を回転させるためにタービンセクション（５２）に供給される高温ガスを生成するように構成される、タービンセクション（５２）と、
請求項１から１０のいずれかに記載のプローブアセンブリ（２００）と、を含む、ガスタービンエンジン（５０）。
圧縮機セクション（５１）と、
燃焼器セクション（５３）と、
複数の回転ブレード（１２０）を含むタービンセクション（５２）であって、圧縮機セクション（５１）は、燃焼器セクション（５３）に圧縮空気を供給するように構成され、燃焼器セクション（５３）は、燃料を燃焼して、複数の回転ブレード（１２０）を回転させるためにタービンセクション（５２）に供給される高温ガスを生成するように構成される、タービンセクション（５２）と、
請求項１から１０のいずれかに記載のプローブアセンブリ（２００）と、を含む、ガスタービンエンジン（５０）。
【請求項12】
ガスタービンエンジン（５０）における回転構成要素のクリアランスを決定する方法であって、ガスタービンエンジン（５０）は、圧縮機セクション（５１）から圧縮空気が供給される燃焼器セクション（５３）から高温ガスが供給されるタービンセクション（５２）を含み、方法は、
ガスタービンエンジン（５０）の静止構成要素（１０３）にプローブアセンブリ（２００）のプローブ本体（２０２、４０２）を取り付けるステップと、
プローブ本体（２０２、４０２）内に、プローブ本体（２０２、４０２）の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第１の放射源（２０８、４０８）を取り付けるステップと、
プローブ本体（２０２、４０２）の端部に、ターゲット表面（１２２）が通過する場所に面するようにレンズ（２３４、４３４）を取り付けるステップであって、レンズ（２３４、４３４）は、第１の表面（２３６、４３６）と、第１の表面（２３６、４３６）から間隔を隔てた第２の表面（２４０、４４０）とを有し、第２の表面（２４０、４４０）は、第１の表面（２３６、４３６）よりも第１の放射源（２０８、４０８）から離れており、第１の表面（２３６、４３６）および第２の表面（２４０、４４０）の一方は、第１の曲率中心および第１の曲率半径を有する第１の曲面（２３６、４３６）を含み、第１の投射経路は、第１の投射経路に平行な第１の曲面（２３６、４３６）の法線（４０６）から第１の偏心だけオフセットされ、それにより、第１の曲面（２３６、４３６）に衝突する放射線は、第１の投射経路に対して第１の角度だけ逸らされ、レンズ（２３４、４３４）を通過して第２の表面（２４０、４４０）に衝突し、それによって第２の角度だけ逸らされ、放射線は第１の曲面（２３６、４３６）を通過し、それによって第１の角度と第２の角度の和が第１の発散角度に等しい、前記ステップと、
プローブ本体（２０２、４０２）に、第１の光検出器（４０７）と光通信可能な第１の光受容器（４０４）を取り付けるステップと、
ターゲット表面（１２２）の第１の位置でターゲット表面（１２２）から反射される第１の放射源（２０８、４０８）からの放射線を第１の光検出器（４０７）で検出するステップと、
第１の放射源（２０８、４０８）からの反射放射線の検出を使用して、回転構成要素のクリアランスを決定するステップと、を含む、方法。
ガスタービンエンジン（５０）の静止構成要素（１０３）にプローブアセンブリ（２００）のプローブ本体（２０２、４０２）を取り付けるステップと、
プローブ本体（２０２、４０２）内に、プローブ本体（２０２、４０２）の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第１の放射源（２０８、４０８）を取り付けるステップと、
プローブ本体（２０２、４０２）の端部に、ターゲット表面（１２２）が通過する場所に面するようにレンズ（２３４、４３４）を取り付けるステップであって、レンズ（２３４、４３４）は、第１の表面（２３６、４３６）と、第１の表面（２３６、４３６）から間隔を隔てた第２の表面（２４０、４４０）とを有し、第２の表面（２４０、４４０）は、第１の表面（２３６、４３６）よりも第１の放射源（２０８、４０８）から離れており、第１の表面（２３６、４３６）および第２の表面（２４０、４４０）の一方は、第１の曲率中心および第１の曲率半径を有する第１の曲面（２３６、４３６）を含み、第１の投射経路は、第１の投射経路に平行な第１の曲面（２３６、４３６）の法線（４０６）から第１の偏心だけオフセットされ、それにより、第１の曲面（２３６、４３６）に衝突する放射線は、第１の投射経路に対して第１の角度だけ逸らされ、レンズ（２３４、４３４）を通過して第２の表面（２４０、４４０）に衝突し、それによって第２の角度だけ逸らされ、放射線は第１の曲面（２３６、４３６）を通過し、それによって第１の角度と第２の角度の和が第１の発散角度に等しい、前記ステップと、
プローブ本体（２０２、４０２）に、第１の光検出器（４０７）と光通信可能な第１の光受容器（４０４）を取り付けるステップと、
ターゲット表面（１２２）の第１の位置でターゲット表面（１２２）から反射される第１の放射源（２０８、４０８）からの放射線を第１の光検出器（４０７）で検出するステップと、
第１の放射源（２０８、４０８）からの反射放射線の検出を使用して、回転構成要素のクリアランスを決定するステップと、を含む、方法。
【請求項13】
プローブ（２００）本体（２０２）の長手方向中心軸に平行な第２の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第２の放射源（２０８、４０８）をプローブ本体（２０２、４０２）に取り付けるステップであって、第２の投射経路は、第２の投射経路に平行な第１の曲面（２３６、４３６）の法線（４０６）から第２の偏心だけオフセットされこれにより、第１の曲面（２３６、４３６）に当たった放射線は、第２の投射経路に対して第３の角度だけ逸らされ、レンズ（２３４、４３４）を通過して第２の曲面（２４０、４４０）に当たり、放射線が第１の曲面（２３６、４３６）を通過した後、第４の角度だけ逸らされ、第３の角度と第４の角度の和が第２の発散角度に等しい。前記ステップと、
第２の光検出器（４０７′）と光通信する第２の光受容器（４０４）をプローブ本体（２０２、４０２）に取り付けるステップと、
ターゲット表面（１２２）の第２の位置においてターゲット表面（１２２）から反射される第２の放射源（２０８、４０８）からの放射線を第２の光検出器（４０７′）で検出するステップと、
を含み、
回転構成要素のクリアランスを決定することは、第２の放射源（２０８、４０８）からの反射放射線の検出を使用することを含む、請求項１２に記載の方法。
第２の光検出器（４０７′）と光通信する第２の光受容器（４０４）をプローブ本体（２０２、４０２）に取り付けるステップと、
ターゲット表面（１２２）の第２の位置においてターゲット表面（１２２）から反射される第２の放射源（２０８、４０８）からの放射線を第２の光検出器（４０７′）で検出するステップと、
を含み、
回転構成要素のクリアランスを決定することは、第２の放射源（２０８、４０８）からの反射放射線の検出を使用することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
クリアランスを決定することは、到来時間法を使用することを含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に、構成要素の分析に関し、より具体的には、２つの構成要素間の距離を決定するために、線源から放射される放射線（radiation emitted from a source：電波、可視光、赤外線等は非電離放射線の一種であり、Ｘ線やβ線は電離放射線に分類される）を投射経路（projected path：投影経路）から逸らす（divert：迂回する、進路や方向を転換する、わきへ向ける）ための装置および方法に関する。特に、本装置及び方法は、回転構成要素（例えば、ガスタービンの回転ブレード）に放射線を透過させて、静止構成要素（例えば、ガスタービンのケーシング）に対する相対的な位置を決定する。
【背景技術】
【0002】
ターボ機械の開発、製造、およびサービスにおいて、回転ブレードの先端または他の同様の位置にある構成要素と、その構成要素が設置されている機械の固定ケーシングの内面との間の距離を測定することが望ましい場合がある。このような構成要素はケーシングと接触しないようにする必要があるが、ケーシングと構成要素との間の距離を小さくすることで、ターボ機械の様々な運転面（例えば、効率や性能）を向上させることができる。また、この距離を測定することは、製品の検証、ターボ機械の健全性監視、制御システムにおけるフィードバックの精度、および／または製品の診断に関連する可能性がある。
【0003】
キャパシタンスプローブ（Capacitance probes：静電容量プローブ）は、構成要素（component：部品）と周囲のケーシングとの距離を測定するために使用されることがある。しかし、一部のキャパシタンスプローブは、特定の寸法で製造された場合、信頼性に欠ける可能性がある。このような可能性のある問題は、ファイヤリング温度の上昇、特定の振動制限、ユーザーが定義した品質制約（elevated firing temperatures, certain vibration limits, and user-defined quality constraints）によって、より顕著になる可能性がある。別の懸念事項として、測定アセンブリの構造的完全性を維持すること、例えば、様々な発電モードにおいてプローブの操作性を維持することが挙げられる。
【0004】
放射線ベースのプローブ（radiation-based probes）など、他のタイプのプローブは、これらの懸念のいくつかを解決することができるが、他の技術的課題をもたらす。放射線ベースのプローブの場合、測定対象物の形状が、放射線の送信や受信に使用する１以上の装置（device(s) used for sending or receiving the radiation）と適合しない場合がある。例えば、表面によっては、放射線を偏向および／または反射する（deflect and/or reflect radiation）ように配置されていない場合があり、また放射線を検出するための部品から放射線を遠ざけてしまう場合がある。
【発明の概要】
【0005】
以下に述べるすべての側面、例、特徴は、技術的に可能なあらゆる方法で組み合わせることができる。
【0006】
本開示の一態様は、放射源からの放射線を回転構成要素のターゲット表面に送達するためのプローブアセンブリ（a probe assembly for transmitting radiation from a radiation source to a target surface of a rotating component）を提供し、プローブアセンブリは、静止構成要素に取り付けられたプローブ本体（a probe body mounted in a stationary component）と、前記プローブ本体に取り付けられ、前記プローブ本体の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第１の放射源（a first radiation source mounted in the probe body that selectively emits radiation along a first projected path parallel to a longitudinal central axis of the probe body）と、前記プローブ本体の端部に取り付けられ、前記ターゲット表面が通過する場所に面するレンズ（a lens mounted at an end of the probe body facing a location through which the target surface will pass）とを含み、前記レンズは、第１の表面と、前記第１の表面から間隔をおいて配置された第２の表面とを有し（the lens having a first surface and a second surface spaced apart from the first surface）、前記第２の表面は、前記第１の表面よりも前記第１の放射源から離れており（the second surface is farther from the first radiation source than the first surface is）、前記第１の表面と前記第２の表面の一方は、第１の曲率中心と第１の曲率半径とを有する第１の曲面を含み（one of the first surface and the second surface including a first curved surface with a first center of curvature and a first radius of curvature）、第１の投射経路は、第１の投射経路に平行な前記第１の曲面の法線から第１の偏心だけオフセットされ、それにより、前記第１の表面に衝突する放射線は、前記第１の投射経路に対して第１の角度だけ逸らされ、前記レンズを通って前記第２の表面に衝突し続け、それにより第２の角度だけ逸らされ（the first projected path is offset by a first eccentricity from a normal line of the first curved surface that is parallel to the first projected path, whereby radiation striking the first surface is diverted by a first angle relative to the first projected path, continues through the lens to strike the second surface, and is diverted thereby by a second angle）、前記放射線は、前記第１の曲面を通過し、それにより、前記第１の角度と前記第２の角度の合計は、第１の発散角度に等しい（the radiation having passed through the first curved surface, and whereby a sum of the first angle and the second angle is equal to a first divergence angle）。
【0007】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の表面は、前記第１の曲面を含み、前記第１の曲面は、球状であり、前記プローブ本体の前記長手方向中心軸と同心である（the first surface includes the first curved surface, and the first curved surface is spherical and concentric with the longitudinal central axis of the probe body）。
【0008】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の偏心は、前記レンズの屈折率、前記第１の放射源によって放射される放射線の周波数、および前記第１の曲率半径に基づいて決定される（the first eccentricity is determined based on an index of refraction of the lens, a frequency of the radiation emitted by the first radiation source, and the first radius of curvature）。
【0009】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、プローブ本体に取り付けられ、第１の光検出器と光通信する第１の光受容器をさらに含み、これにより、前記第１の放射源から逸らされ、ターゲット表面から反射された放射線が第１の光受容器に当たり、第１の光受容器は、反射された放射線を第１の光検出器に伝導する（a first photoreceptor mounted in the probe body and in optical communication with a first photodetector, whereby radiation diverted from the first radiation source and reflected from the target surface strikes the first photoreceptor, which conducts the reflected radiation to the first photodetector）。本明細書において、「光受容器」は、光を集めて透過させることができる光学部品を指すために使用され、「光検出器」は、光への曝露に応答する信号を生成する電子デバイスを指すために使用される（. As used herein, “photoreceptor” is used to refer to an optical component that can collect and transmit light, and “photodetector” is used to refer to an electronic device that produces a signal responsive to exposure to light）。
【0010】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記レンズは、前記第１の表面と前記第２の表面との間に延在する非球面を含む（the lens includes non-spherical surfaces extending between the first and second surfaces）。
【0011】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の表面は、前記第１の曲面を含み（the first surface includes the first curved surface）、前記第２の表面は、それぞれの第２の曲率半径およびそれぞれの第２の曲率中心を有する第２の曲面を含み（the second surface includes a second curved surface that has a respective second radius of curvature and a respective second center of curvature）、前記第２の曲率中心は、前記第１の放射源と前記第２の表面との間にある（the second center of curvature is between the first radiation source and the second surface）。
【0012】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記レンズは、前記プローブ本体の前記長手方向中心軸と同心に取り付けられた球体である（the lens is a sphere mounted concentrically with the longitudinal central axis of the probe body）。
【0013】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記プローブ本体に取り付けられ、前記プローブ本体の前記長手方向中心軸に平行な第２の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第２の放射源（a second radiation source mounted in the probe body that selectively emits radiation along a second projected path parallel to the longitudinal central axis of the probe body）をさらに含み、前記第１の放射源および前記第２の放射源は、前記長手方向中心軸の反対側に取り付けられ（the first radiation source and the second radiation source are mounted on opposite sides of the longitudinal central axis）、前記第２の投射経路は、法線から第２の偏心だけオフセットしており、これにより、前記第２の放射源によって放出された放射線は、前記第１の表面に衝突し、前記第２の投射経路に対して第３の角度だけ逸らされ、前記レンズを通って前記第２の表面に衝突し続け、前記第２の投射経路に対して第４の角度だけ逸らされ、これにより、前記第３の角度と前記第４の角度の合計は、第２の発散角度に等しくなる（the second projected path is offset from the normal line by a second eccentricity, and whereby radiation emitted by the second radiation source strikes the first surface and is diverted by a third angle relative to the second projected path, continues through the lens to strike the second surface, and is diverted thereby by a fourth angle relative to the second projected path, and whereby a sum of the third angle and the fourth angle is equal to a second divergence angle）。
【0014】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、さらに、前記プローブ本体に取り付けられ、前記第１および第２の放射源の少なくとも一方から逸らされ、ターゲット表面から反射された放射線が第１の光受容器に衝突し、第１の光検出器に伝導されるように、第１の光検出器と光通信する第１の光受容器（a first photoreceptor mounted in the probe body and in optical communication with a first photodetector such that radiation diverted from at least one of the first and second radiation sources and reflected from the target surface strikes the first photoreceptor and is conducted to the first photodetector）を含む。
【0015】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の放射源から逸らされ、前記ターゲット表面から反射された放射線は、前記第１の光受容器に衝突し、前記第１の光検出器に伝導され（radiation diverted from the first radiation source and reflected from the target surface strikes the first photoreceptor and is conducted to the first photodetector）、前記プローブ本体に取り付けられ、第２の光検出器と光通信する第２の光受容器をさらに含み、第２の放射源から逸らされ、ターゲット表面から反射された放射線は、第２の光受容器に衝突し、第２の光検出器に伝導される（further comprising a second photoreceptor mounted in the probe body and in optical communication with a second photodetector, whereby radiation diverted from the second radiation source and reflected from the target surface strikes the second photoreceptor and is conducted to the second photodetector）。
【0016】
本開示の別の態様では、圧縮機セクション（a compressor section）と、燃焼器セクション（a combustor section）と、複数の回転ブレードを含むタービンセクション（a turbine section including a plurality of rotating blades）とが提供される。前記圧縮機セクションは、圧縮空気を前記燃焼器セクションに供給するように構成され（the compressor section is configured to supply compressed air to the combustor section）、前記燃焼器セクションは、燃料を燃焼して、複数の回転ブレードを回転させるために前記タービンセクションに供給される高温ガスを生成するように構成される（the combustor section is configured to combust fuel to produce hot gas that is supplied to the turbine section to rotate the plurality of rotating blades）、また、放射源からの放射線を前記複数のブレードの回転ブレードのターゲット表面に送達するためのプローブアセンブリ（a probe assembly for transmitting radiation from a radiation source to a target surface of a rotating blade of the plurality of blades）も提供される。前記プローブアセンブリは、静止構成要素に取り付けられたプローブ本体（a probe body mounted in a stationary component）と、前記プローブ本体に取り付けられ、前記プローブ本体の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第１の放射源（a first radiation source mounted in the probe body that selectively emits radiation along a first projected path parallel to a longitudinal central axis of the probe body）と、前記プローブ本体の端部に取り付けられ、前記ターゲット表面が通過する場所に面するレンズ（a lens mounted at an end of the probe body facing a location through which the target surface will pass）とを含む。前記レンズは、第１の表面と、前記第１の表面から間隔をおいて配置された第２の表面とを有し（the lens having a first surface and a second surface spaced apart from the first surface）、前記第２の表面は、前記第１の表面よりも該第１の放射源から離れており（the second surface is farther from the first radiation source than the first surface is）、前記第１の表面と前記第２の表面の一方は、第１の曲率中心と第１の曲率半径とを有する第１の曲面を含む（one of the first surface and the second surface including a first curved surface with a first center of curvature and a first radius of curvature）。前記第１の投射経路は、前記第１の投射経路に平行な第１の曲面の法線から第１の偏心だけオフセットされ、それにより、第１の表面に衝突する放射線が、前記第１の投射経路に対して第１の角度だけ逸らされ、前記レンズを通って第２の表面に衝突し続け、それにより第２の角度だけ逸らされ、放射線が第１の曲面を通過し、それにより、前記第１の角度と前記第２の角度の合計が第１の発散角度に等しくなる（the first projected path is offset by a first eccentricity from a normal line of the first curved surface that is parallel to the first projected path, whereby radiation striking the first surface is diverted by a first angle relative to the first projected path, continues through the lens to strike the second surface, and is diverted thereby by a second angle, the radiation having passed through the first curved surface, and whereby a sum of the first angle and the second angle is equal to a first divergence angle）。
【0017】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の表面は、前記第１の曲面を含み（the first surface includes the first curved surface）、前記第１の曲面は、球状であり、前記プローブ本体の長手方向中心軸と同心である（the first curved surface is spherical and concentric with the longitudinal central axis of the probe body）。
【0018】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記プローブ本体に取り付けられ、第１の光検出器と光通信する第１の光受容器（a first photoreceptor mounted in the probe body and in optical communication with a first photodetector）をさらに含み、これにより、前記第１の放射源から逸らされ、前記ターゲット表面から反射された放射線が前記第１の光受容器に当たり、前記第１の光受容器は、反射された放射線を前記第１の光検出器に伝導する（whereby radiation diverted from the first radiation source and reflected from the target surface strikes the first photoreceptor, which conducts the reflected radiation to the first photodetector）。
【0019】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の表面は、前記第１の曲面を含み（the first surface includes the first curved surface）、前記第２の表面は、それぞれの第２の曲率半径およびそれぞれの第２の曲率中心を有する第２の曲面を含み（the second surface includes a second curved surface that has a respective second radius of curvature and a respective second center of curvature）、前記第２の曲率中心は、前記第１の放射源と前記第２の表面との間にある（the second center of curvature is between the first radiation source and the second surface）。
【0020】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記プローブ本体に取り付けられ、前記プローブ本体の前記長手方向中心軸に平行な第２の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第２の放射源（a second radiation source mounted in the probe body that selectively emits radiation along a second projected path parallel to the longitudinal central axis of the probe body）をさらに含み、前記第１の放射源および前記第２の放射源は、前記長手方向中心軸の反対側に取り付けられ（the first radiation source and the second radiation source are mounted on opposite sides of the longitudinal central axis）、前記第２の投射経路は、法線から第２の偏心だけオフセットしており、これにより、前記第２の放射源によって放出された放射線は、前記第１の表面に衝突し、前記第２の投射経路に対して第３の角度だけ逸らされ、前記レンズを通って第２の表面に衝突し続け、前記第２の投射経路に対して第４の角度だけ逸らされ、これにより、前記第３の角度と前記第４の角度の合計は、第２の発散角度に等しくなる（the second projected path is offset from the normal line by a second eccentricity, and whereby radiation emitted by the second radiation source strikes the first surface and is diverted by a third angle relative to the second projected path, continues through the lens to strike the second surface, and is diverted thereby by a fourth angle relative to the second projected path, and whereby a sum of the third angle and the fourth angle is equal to a second divergence angle）。
【0021】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の放射源から逸らされ、前記ターゲット表面から反射された放射線は、前記第１の光受容器に衝突し、前記第１の光検出器に導かれ（radiation diverted from the first radiation source and reflected from the target surface strikes the first photoreceptor and is conducted to the first photodetector）、さらに、前記プローブ本体に取り付けられ、第２の光検出器と光通信する第２の光受容器をさらに含み（further comprising a second photoreceptor mounted in the probe body and in optical communication with a second photodetector）、前記第２の放射源から逸らされ、前記ターゲット表面から反射された放射線は、前記第２の光受容器に衝突し、前記第２の光検出器に導かれる（whereby radiation diverted from the second radiation source and reflected from the target surface strikes the second photoreceptor and is conducted to the second photodetector）。
【0022】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記第１の偏心及び前記第２の偏心の少なくとも一方は、前記レンズの屈折率、前記第１の放射源及び前記第２の放射源の少なくとも一方によって放射される放射線のそれぞれの周波数、並びに前記第１の曲率半径及び前記第２の曲率半径の少なくとも一方に基づいて決定される（at least one of the first eccentricity and the second eccentricity is determined based on an index of refraction of the lens, a respective frequency of the radiation emitted by the at least one of the first radiation source and the second radiation source, and at least one of the first radius of curvature and the second radius of curvature）。
【0023】
本開示のさらなる態様は、ガスタービンエンジンにおける回転構成要素のクリアランスを決定する方法（a method of determining clearance of a rotating component in a gas turbine engine）を提供する。前記ガスタービンエンジンは、圧縮機セクションから圧縮空気を供給される燃焼器セクションから高温ガスを供給されるタービンセクションを含む（the gas turbine engine including a turbine section supplied hot gas from a combustor section that is supplied compressed air from a compressor section）。本方法は、前記ガスタービンエンジンの静止構成要素にプローブアセンブリのプローブ本体を取り付けるステップ（mounting a probe body of a probe assembly in a stationary component of the gas turbine engine）と、前記プローブ本体の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第１の放射源を前記プローブ本体に取り付けるステップ（mounting a first radiation source in the probe body that selectively emits radiation along a first projected path parallel to a longitudinal central axis of the probe body）と、前記プローブ本体の端部に、ターゲット表面が通過する場所に面するレンズを取り付けるステップ（mounting a lens at an end of the probe body and facing a location through which the target surface will pass）と、を含む。前記レンズは、第１の表面と、前記第１の表面から間隔を隔てた第２の表面とを有し（the lens having a first surface and a second surface spaced apart from the first surface）、前記第２の表面は、前記第１の表面よりも前記第１の放射源から離れており（the second surface is farther from the first radiation source than the first surface）、前記第１の表面および前記第２の表面の一方は、第１の曲率中心および第１の曲率半径を有する第１の曲面を含む（one of the first surface and the second surface including a first curved surface with a first center of curvature and a first radius of curvature）。前記第１の投射経路は、前記第１の投射経路に平行な第１の曲面の法線から第１の偏心だけオフセットされ（the first projected path is offset by a first eccentricity from a normal line of the first curved surface that is parallel to the first projected path）、それにより、第１の表面に衝突する放射線は、第１の投射経路に対して第１の角度だけ逸らされ、レンズを通って第２の表面に衝突し続け、それにより第２の角度だけ逸らされ、放射線は、第１の曲面を通過し、それにより、第１の角度と第２の角度の合計は、第１の発散角度に等しい（whereby radiation striking the first surface is diverted by a first angle relative to the first projected path, continues through the lens to strike the second surface, and is diverted thereby by a second angle, the radiation having passed through the first curved surface, and whereby a sum of the first angle and the second angle is equal to a first divergence angle）。本方法は、前記プローブ本体に、第１の光検出器と光通信可能な第１の光受容器を取り付けるステップ（mounting a first photoreceptor in the probe body in optical communication with a first photodetector）と、前記第１の光検出器により、前記ターゲット表面の第１の位置で前記ターゲット表面から反射された前記第１の放射源からの放射線を検出するステップ（detecting with the first photodetector radiation from the first radiation source that is reflected from the target surface at a first location of the target surface）と、前記第１の放射源からの前記反射放射線の検出を用いて前記回転構成要素のクリアランスを決定するステップ（determining a clearance of the rotating component using the detection of the reflected radiation from the first radiation source）。
【0024】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記プローブ本体の長手方向中心軸に平行な第２の投射経路に沿って放射線を選択的に放出する第２の放射源を前記プローブ本体に取り付けるステップ（mounting a second radiation source in the probe body that selectively emits radiation along a second projected path parallel to the longitudinal central axis of the probe body）をさらに含み、前記第２の投射経路は、前記第２の投射経路に平行な第１の曲面の法線から第２の偏心だけオフセットされ（the second projected path is offset by a second eccentricity from the normal line of the first curved surface that is parallel to the second projected path）、これにより、第１の曲面に当たった放射線は、第２の投射経路に対して第３の角度だけ逸らされ、レンズを通って第２の曲面に当たり続け、それにより第４の角度だけ逸らされ（whereby radiation striking the first surface is diverted by a third angle relative to the second projected path, continues through the lens to strike the second surface, and is diverted thereby by a fourth angle）、前記放射線は前記第１の曲面を通過し（the radiation having passed through the first curved surface）、前記第３の角度と前記第４の角度の和が第２の発散角度に等しくなり（and whereby a sum of the third angle and the fourth angle is equal to a second divergence angle）、方法は、前記プローブ本体に、第２の光検出器と光学的に通信可能な第２の光受容器を取り付けるステップ（mounting a second photoreceptor in the probe body in optical communication with a second photodetector）と、前記第２の光検出器で、前記ターゲット表面の第２の位置で前記ターゲット表面から反射された第２の放射源からの放射線を検出するステップ（detecting with the second photodetector radiation from the second radiation source that is reflected from the target surface at a second location of the target surface）とを含み、前記回転構成要素の前記クリアランスを決定するステップは、前記第２の放射源からの反射放射線の検出を使用するステップを含む（determining the clearance of the rotating component includes using the detection of the reflected radiation from the second radiation source）。
【0025】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、前記クリアランスを決定するステップは、到来時間技術を使用すること（determining the clearance includes using a time of arrival technique）を含む。
【0026】
本開示に記載されている２つ以上の態様は、本要約部に記載されているものを含め、本明細書に特に明記されていない実施態様を形成するために組み合わされてもよい。
【0027】
１つまたは複数の実施態様の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、目的および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0028】
本開示のこれらおよび他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付の図面と併せて取られる本開示の様々な態様の以下の詳細な説明から、より容易に理解されるであろう。
【図1】本開示の実施形態が採用可能なガスタービンエンジンの断面側面図である。
【図2】図１に示すようなガスタービンエンジンのタービンの静止構成要素の等角立面図であり、ガスタービンエンジンのタービンの回転ブレードの先端のクリアランスを決定するために本開示の実施形態を採用し配置することができる先端クリアランスプローブを示す。
【図3】本開示の実施形態に従って使用することができる先行技術の「到来時間」先端クリアランス判定技術を概略的に示している。
【図4】本開示の実施形態が改良する、放射線を逸らせるための従来技術の配置を示す。
【図5】本開示の実施形態が改良する、放射線を逸らせるための従来技術の配置を示す。
【図6】本開示の実施形態が改良する、放射線を逸らせるための従来技術の配置を示す。
【図7】本開示の実施形態による放射線ダイバーティング装置（radiation diverting apparatus：放射線迂回装置）の概略断面図である。
【図8】本開示の実施形態による放射線ダイバーティング装置の概略断面図である。
【図9】本開示の実施形態による放射線ダイバーティング装置の概略断面図である。
【図10】本開示の実施形態による放射線ダイバーティング装置の概略断面図である。
【図11】本開示の実施形態によるプローブアセンブリの概略等角図であり、アセンブリの視認性を向上させるために、いくつかの構成要素の透明化を含む。
【図12】単一の光検出器が採用され得る、本開示の他の実施形態によるプローブアセンブリの概略図である。
【0029】
本開示の図面は必ずしも縮尺通りではないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様のみを描写することを意図しており、したがって、本開示の範囲を限定するものとみなされるべきではない。図面において、同様の番号は、図面間の同様の要素を表す。
【発明を実施するための形態】
【0030】
最初の事項として、本開示を明確に説明するために、ガスタービン用のセンサ配置において光ファイバの端部から放出される光を方向付けるなど、光源から光を逸らさせる（diverting light from a source）ための方法および装置の例示的な応用例内で関連する機械構成要素を参照および説明する際に、特定の用語を選択することが必要になる。その際、可能であれば、一般的な業界用語が使用され、その受け入れられた意味と一致する方法で採用される。特に断らない限り、このような用語は、本出願の文脈および添付の特許請求の範囲と一致する広範な解釈が与えられるべきである。当業者であれば、特定の構成要素が複数の異なる用語または重複する用語を用いて言及されることが多いことを理解するであろう。本明細書において単一の部品であると説明されるものは、別の文脈では複数の部品から構成されるものを含み、参照される場合がある。あるいは、本明細書において複数の構成要素を含むものとして説明されているものが、他の箇所では単一部品として言及されている場合もある。
【0031】
加えて、いくつかの説明的な用語が本明細書で常用されることがあるが、本節の冒頭でこれらの用語を定義しておくと役に立つだろう。これらの用語およびその定義は、特に断りのない限り、以下の通りである。本明細書で使用する「下流」および「上流」は、ターボマシンを通る作動流体、または例えば、燃焼器を通る空気の流れ、またはターボマシンの構成システムの１つを通る冷却材の流れなどの流体の流れに対する方向を示す用語である。「下流」という用語は、流体の流れ方向に対応し、「上流」という用語は、流れと反対の方向を指す。前方」および「後方」という用語は、それ以上の特定はなく、方向を指し、「前方」または「前部」は、ターボマシンの前方または圧縮機端を指し、「後方」または「後部」は、ターボマシンの後方またはタービン端を指す。
【0032】
中心軸に対して半径方向の位置が異なる部品について説明する必要がある場合が多い。「軸方向」という用語は、軸、例えばターボマシンの軸に平行な移動または位置を指す。「半径方向」という用語は、軸、例えばターボマシンの軸に垂直な移動または位置を指す。このような場合、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸に近い位置にある場合、本明細書では、第１の構成要素が第２の構成要素の「半径方向内側」または「インボード」にあると述べる。一方、第１の構成要素が第２の構成要素よりも軸から遠くに存在する場合、本明細書では、第１の構成要素が第２の構成要素の「半径方向外側」または「アウトボード」にあると記載することができる。最後に、「周方向」という用語は、軸周りの移動または位置、例えば、ターボマシンの軸を中心に延びるケーシングの周方向内面を指す。上に示したように、このような用語は、ターボマシンの軸に関連して適用され得ることが理解されよう。
【0033】
さらに、本明細書では、以下に説明するように、いくつかの説明的用語が規則的に使用される場合がある。「第１」、「第２」、および「第３」という用語は、１つの構成要素を別の構成要素から区別するために互換的に使用されることがあり、個々の構成要素の位置または重要性を意味することを意図していない。
【0034】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上明らかにそうでないことが示されない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書において使用される場合、用語「含む」および／または「含んでいる」は、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素、および／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を排除するものではないことがさらに理解されるであろう“任意に”または“任意の”とは、その後に記述される事象または状況が発生してもしなくてもよいこと、またはその後に記述される構成要素または要素が存在してもしなくてもよいこと、およびその記述が、事象が発生するまたは構成要素が存在する例と、事象が発生しないまたは構成要素が存在しない例とを含むことを意味する。
【0035】
ある要素または層が、他の要素または層に「載っている」、「係合されている」、「接続されている」、「結合されている」、または「取り付けられている」と言及される場合、他の要素または層に直接載っている、係合されている、接続されている、結合されている、または取り付けられている可能性があり、介在する要素または層が存在する可能性がある。対照的に、ある要素が他の要素や層の上に「直接」、「直接係合」、「直接接続」、「直接結合」されている場合、介在する要素や層は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の単語も同様に解釈されるべきである（例えば、「間」対「直接間」、「隣接」対「直接隣接」など）。本明細書で使用される場合、「および／または」という用語は、関連する列挙された項目の１つまたは複数のあらゆる組み合わせを含む。本明細書において、「結合」および「搭載」の動詞の形は、互換的に使用され得る。
【0036】
上述したように、本明細書において「光受容器：photoreceptor」は、光を集めて送る（collect and transmit light：収集して伝達する）ことができる光学部品を指すために使用され、「光検出器：photodetector」は、光への曝露（exposure to light：光に曝されること）に応答して信号を生成する電子デバイスを指すために使用される。
【0037】
図１に見られるように、ガスタービンエンジン５０は、圧縮機セクション５１とタービンセクション５２とを含むことができる。圧縮機セクション５１からの圧縮空気は燃焼器セクション５３に供給され、そこで燃料が燃焼されて高温ガスが生成され、タービンセクション５２に供給される。タービンセクション５２は、高温ガスの軸方向の流れを回転運動に変換する回転ブレード１２０を含み、この回転ブレード１２０は、シャフト５４を介して圧縮機セクション５３および負荷Ｌを駆動するのに用いられる。
【0038】
特にタービンセクション５２では、図２をさらに参照して、ブレード１２０の先端１２２とガスタービンエンジン５０の静止構成要素１０３との間のクリアランスが監視される。そのために、図２に示されるように、本体１０２から第１および第２の放射ビームＢ１、Ｂ２を放射するプローブ１００を静止構成要素１０３に取り付けることができる。本体１０２は、放射源とみなすことができ、実施形態では、レーザなどの放射線エミッタを含むことができる。他の実施形態では、放射源（radiation source）１０８は、光ファイバケーブルなどの光導体（optical conductor）１０１を介して本体１０２に接続することができる。放射源１０８は、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）レーザなどの１つまたは複数のレーザを含むことができるが、他の適切な放射エミッタを含むこともできる。図３に概略的に見られるように、実施形態は、静止構成要素１０３とブレード１２０の先端１２２との間のクリアランス距離Ｄｂｌａｄｅを決定するために「到来時間：time of arrival」技術を採用することができる。この技法は、エンジンの運転中にブレード先端が実際のブレードと比較して非常に遅い速度で移動する較正リグによって典型的に使用される。第１および第２の放射ビームＢ１、Ｂ２は、既知の角度θ、γで本体１０２から出ている。ブレード１２０が回転方向ＲＤに回転すると、最初にビームＢ１、次にビームＢ２を通過し、反射放射線Ｂ′１、Ｂ′２（破線：dashed lines）が生じる。実施形態では、反射放射線Ｂ′１、Ｂ′２は、第１および第２の放射ビームＢ１、Ｂ２を通過するブレード１２０の先端１２２によって生成され得るが、ビームＢ１、Ｂ２のいずれかによって打たれるブレード１２０の任意の部分が放射線を反射し得る。反射された放射線Ｂ′１、Ｂ′２は、それ自体がビームの形でない場合もあり、あるいは非常に発散したビームである場合もあることに注意されたい。１つまたは複数の光受容器（photoreceptors）１０４を、本体１０２内またはその周囲に配置し、それぞれの光検出器１０７と光通信して、反射された放射線Ｂ′１、Ｂ′２を検出することができる。本明細書で使用される光受容器１０４の例は、光検出器（photodetectors）１０７をガスタービンエンジンの高温ガス経路のような本体１０２の端部の環境から安全な距離に取り付けることができるように、受信した放射線をそれぞれの光検出器１０７に伝導する光ファイバを含むことができる。図３の下部のグラフに見られるように、光検出器１０７の信号強度は、ブレード１２０が各ビームに入るにつれて増加し、水平になり、ブレード１２０が各ビームから離れるにつれて減少する。初期最大または最大に近い信号強度値を使用して、各ビームＢ１、Ｂ２へのブレード１２０の到来を示すことができる。到来間の経過時間Δｔを決定することができ、これは、図３に示唆されているように、到来時のブレード先端の物理的位置間の距離ＤΔｔと直接的に変化する。距離ＤΔｔ自体は、静止構成要素１０３と同様に、本体１０２の端部からのブレード１２０の先端１２２のクリアランス距離Ｄｂｌａｄｅによって変化し、Δｔ、エンジン速度、およびブレード先端の半径などのパラメータによって変化する。したがって、閾値距離（threshold distance）ＤΔｔを使用して、クリアランスが小さくなりすぎたことを示すことができる。したがって、経過時間Δｔは、先端１２２と静止構成要素１０３との間のクリアランス距離 Ｄｂｌａｄｅの尺度（測定長さ／メジャー：measure）として使用することができる（The elapsed time Δt can therefore be used as a measure of a clearance distance Dblade between tip 122 and stationary component 103）。例えば、コントローラは、到来時間における到来間の経過時間Δｔ対ブレード先端位置間の距離ＤΔｔの記憶されたルックアップテーブルなどを含むことができ、光検出器１０７の信号を使用して到来間の経過時間Δｔを決定することができ、決定された経過時間Δｔに対するクリアランス値Ｄｂｌａｄｅを提供することができる（For example, a controller can include a stored look-up table or the like of elapsed time Δt between arrivals vs. distance DΔt between blade tip location at the times of arrival, can determine an elapsed time Δt between arrivals using the signal of photodetector 107, and can provide a clearance value Dblade for the determined elapsed time Δt：例えば、コントローラは、到着間の経過時間Δtと到着時のブレード先端位置間の距離ＤΔｔとの関係を示す格納されたルックアップテーブルなどを含めることができ、光検出器１０７の信号を使用して到着間の経過時間Δtを決定し、決定された経過時間Δtに対するクリアランス値Ｄｂｌａｄｅを提供することができる）。言い換えれば、２つの到来時間間のΔｔは、較正によって決定されたクリアランス距離Ｄｂｌａｄｅ（the clearance distance Dblade, as determined through calibration）に比例する。
【0039】
同じタイプのプローブが他の測定に発散レーザ光を使用できることに留意すべきである。例えば、このようなプローブは、ブレードの振動を測定するために使用することができるブレードスパンの割合、典型的には９０％など、先端以外のブレード上の位置で測定値を取得するために使用することができる。このような用途では、プローブからのビームは、スパンの割合、ここでは基端から先端までの距離の９０％にあるブレードの前縁または後縁に向けられる。この場合、プローブは、ブレードの側面（エッジ）に焦点を合わせる角度でレーザ光を照射できるように、ブレード先端の軸方向前方または後方に配置することができる。この技術は、ブレード先端のタイミングやエアロメカニクスの振動測定のために実施されることがある。
【0040】
ダイバートビーム（diverted beams）とも呼ばれる放射ビーム（radiation beams）Ｂ１、Ｂ２をそれぞれの角度でプローブ１００から出射させるために、いくつかのアプローチがとられてきた。例えば、図４に見られるように、ミラー１０３′を初期ビームＢ０の経路に配置して、その経路Ｐ０から逸らせることができる。しかし、ミラーの屈折と反射の結果、初期ビームＢ０は、ダイバートビームＢ１に反射されるときに、ますます発散して減衰し（becomes increasingly divergent and attenuated）、その結果、上述のようなプローブで使用されるときに、ブレードからの反射が弱くなる。図５に見られるように、ミラー１０３′をプリズム１０５に置き換えると、初期ビームＢ０とダイバートビームＢ１との間と同様に発散が増加し（increases in divergence）、プリズム１０５を通した初期ビームＢ０の屈折と反射により、再び反射放射が弱くなる。図６に見られるより最近のアプローチでは、レンズ１３４が追加され、初期ビームＢ０をプリズム１０５の中心と一致する焦点Ｗに集光する。第１の位置１０５ａでは、プリズム１０５は初期ビームＢ０を逸らさない（does not divert）が、プリズム１０５を第２の位置１０５ｂに回転させることにより、初期ビームＢ０を逸らせることができる（can be diverted）。図６の配置でも初期ビームＢ０は発散するが、レンズ１３４によって発散（divergence）は減少し、ダイバートビームＢ１の反射は、図４および図５の実施例による結果よりも強くなる。
【0041】
図６に示す例は、光学およびレンズのよく知られた原理、特に、媒体が異なる屈折率を有する場合に、光がある媒体から別の媒体に横切る際の光の屈折を利用したものである。例えば、空気中を進行する光線がガラス板に当たると、光線は、スネルの法則（Snell’s law）に従って、光線が当たった位置でガラス表面に垂直な法線に向かって曲がる。
【0042】
【数1】
ここで、ｎｉは空気の屈折率、θｉは光線が法線となす角度、ｎＲはガラスの屈折率、θＲは曲げられた光線が法線となす角度である。空気の屈折率は１であり、一般的なガラスの屈折率は約１．５である。光線がガラス面に垂直に入射する場合、光線は曲がったり逸れたりしない。しかし、光線がガラス板に垂直でない角度で入射した場合、光線は次のように角度ωだけ曲がると言える。
【0043】
【数2】
周知のように、材料の屈折率ｎは屈折する放射線の波長によって変化するのが一般的であり、これがプリズムが太陽光で虹を発生させる理由である。従って、正確さを期すためには、屈折する放射線の特定の波長または周波数に対する材料の屈折率を使用することができる。スネルの法則は表面の形状に関係なく成り立つため、レンズやその他の光学素子にも適用できる。
【0044】
図７～図１０は、初期ビームによって経験される発散の量（amount of divergence：乖離量）をさらに低減するためにレンズの屈折特性を利用する、本開示の実施形態による放射線ダイバート装置２００の例を示す。装置２００の放射源２０８は、装置２００が発散角度（divergence angle：ダイバージェンス角度）θだけ初期ビームＢ０を発散させることができる本体２０２を通る投射経路Ｐ０に沿って、初期ビームＢ０などの放射線を選択的に放出することができる。例えば、装置２００は、第２の表面２４０が第１の表面２３６よりも放射源２０８から遠くなるように、投射経路Ｐ０に沿って離間した第１の表面２３６及び第２の表面２４０を有するレンズ２３４を含むことができる。実施形態において、第１の表面２３６（放射源２０８の近位）は、第１の曲率中心Ｃ１および第１の曲率半径Ｒ１を有する第１の曲面を含むことができる。第１の表面２３６は、投射経路Ｐ０に平行な法線Ｎに対して第１の表面２３６が垂直（「法線」または９０°の角度）である法線点（normal point：ノーマルポイント）２３８を有することができる。投射経路Ｐ０が法線点２３８と交差する場合、初期ビームＢ０は、方向を変えることなく第１の表面２３６を通過する。
【0045】
しかしながら、本開示の実施形態は、法線Ｎと投射経路Ｐ０との間の距離である偏心（eccentricity：離心）Ｅだけ、法線点２３８を投射経路Ｐ０からオフセットする。初期ビームＢ０のような放射源２０８からの放射線は、投射経路Ｐ０に対して非法線角度（non-normal angle）である位置で第１の表面２３６に衝突する。その結果、第１の表面２３６に衝突する初期ビームＢ０が、中間経路Ｐ２に続く中間ビームＩ２のように、法線Ｎ及び投射経路Ｐ０に対して第１の角度αだけ逸らすことができるように屈折が生じる。第１の角度αは、空気およびレンズ材料の屈折率をそれぞれ１および１．５と仮定して、上記の式（２）を使用して特定することができる。
【0046】
【数3】
【0047】
中間ビームＩ２の逸らされた放射線は、第２の表面２４０（放射源２０８の遠位）に続く（continue）ことができ、第２の表面２４０上の位置に対する局所法線に対して非法線角度で第２の表面２４０に入射すると、中間ビームＩ２を屈折させる。したがって、空気およびレンズ材料の屈折率が式（３）と同じ値であり、局所法線との入射角θ１を仮定すると、中間ビームＩ２は、次式に従って特定される角度θ２だけ屈折する。
【0048】
【数4】
そして、中間ビームＩ２ は、次のように、ダイバーティング経路Ｐ１ に従って、ダイバーティングビームＢ１ に第２の角度βだけ逸らされると言うことができる。
【0049】
【数5】
ビームＢ０、Ｂ１、Ｉ２、Ｂ２（後者は図１２に示されている）について示された角度は例示的なものであり、ビームが逸らされる実際の角度として解釈されるべきではないことに留意されたい。第１表面２３６または第２の表面２４０のいずれかに９０°の角度で当たった放射線は屈折しない。
【0050】
実施形態において、偏心Ｅは、レンズ２３４の屈折率、放射源２０８によって放射される放射線の周波数、及び第１の表面２３６の第１の曲率半径Ｒ１に基づいて決定され得る。第１および第２の角度α、βは、上記の式（２）のスネルの法則の変形と、第１および第２の表面２３６、２４０の曲率があればそれを用いて決定することができる。あるいは、特に、図７～図１１の例よりも複雑なレンズおよびシステムの場合、代わりに、光学シミュレーションソフトウェアを使用するなどして推定を行った後、較正によって偏心量Ｅを決定することが有利であり得る。第１の表面２３６は、図７に示されるように、球状であり得るが、放物線、双曲線、または好適および／もしくは所望され得る他のタイプの曲率などの他の曲率を有し得る。第１の表面２３６は、図１１に示されるように、そのように所望されるおよび／または適切であれば、代わりに平面であり得る。
【0051】
さらに、実施形態における第２の表面２４０は、第２の曲面を含むことができ、この曲面は、それぞれの第２の曲率中心Ｃ２およびそれぞれの第２の曲率半径Ｒ２を有することができる。実施形態において、第２の曲率中心Ｒ２は、図７および図８に見られるように、第２の表面２４０と放射源２０８との間にあることができるが、他の実施形態において、第２の表面２４０は、図１０に見られるように、放射源２０８と第２の曲率中心Ｃ２との間にあることができる。さらに他の実施形態では、図９に示されるように、第２の表面２４０は平面であり得る。別法として、図１１に示されるように、第１の表面２３６は平面とすることができ、第２の表面２４０は曲面を有することができる。
【0052】
さらに、図８に示されるように、いくつかの実施形態では、レンズ２３４の全体的なサイズを小さくするため、および／またはレンズ２３４の取り付けを簡単にするためなど、第１の表面２３６と第２の表面２４０との間に延在する線状面２４２、２４４を有することが有利であり得る。図８の例では、直線面（linear surfaces）２４２、２４４は、断面で見て、第１および第２の表面２３６、２４０の間に形成された直円柱（right circular cylinder）の外面（outer surface）とすることができる。他の実施形態では、直線面２４２、２４４は、球面レンズがレンズ２３４の平面側面を形成するために切断されたかのように平坦であることができる。第１の表面２３６と同様に、第２の表面２４０は、球面であることができるが、その代わりに、放物線、双曲線、または好適および／もしくは所望され得る任意の他のタイプの曲率を有することができる。いくつかの実施形態では、レンズ２３４は、図７に示すように、第１および第２の表面２３６、２４０が、同心円状の曲率中心および等しい曲率半径Ｒ１、Ｒ２を有する実質的に同一のボールレンズ（ball lens）とすることができる。
【0053】
図８のような実施形態では、第１および第２の表面２３６、２４０は、等しい曲率半径Ｒ１、Ｒ２で、実質的に同一であり得るが、第１および第２の表面２３６、２４０間の距離は、いずれかの曲率半径の２倍よりも小さいかまたは大きくなり得る。すなわち、第１および第２の表面２３６、２４０は、ボールレンズの一部としてあるよりも近接または離間し得るが、それでもなお同一の曲面を有する。さらに、このような実施形態では、第１および第２の表面２３６、２４０は同一である必要はなく、図１０の例のように異なる曲率半径Ｒ１、Ｒ２を有し得ること、あるいは好適および／または所望のように異なるタイプの曲率を有し得ることに留意すべきである。
【0054】
本開示の実施形態は、図３を参照して上述した到来時間測定技術を採用することができる、図１１に概略的に示すプローブアセンブリ３００において一緒に使用することができる。例えば、第１の装置２００および第２の装置２００′は、アセンブリ本体３０２内に互いに平行に配置され得る。実施形態では、第１および第２の装置２００、２００′は、上述したように実質的に同一とすることができるが、それぞれの初期ビームＢ０、Ｂ′０を初期経路Ｐ０、Ｐ′０から等しい第１および第２の発散角度θ、γだけ反対方向に発散させてダイバートビームＢ１、Ｂ′１を生成するように、互いにミラーリングするように取り付けることができる。図１１に見られるように、プローブアセンブリ３００は、反射された放射線Ｂ２ 、Ｂ′２ をそれぞれの光検出器３０７、３０７′に導くように構成された、光通信可能に取り付けられた光受容器３０４、３０４′をさらに含むことができる。光検出器３０７、３０７′は、それによって、回転方向ＲＤにおいて位置Ｊから位置Ｋに移動するブレード１２０の先端１２２の表面などのターゲット表面から反射され、光検出器３０４、３０４′によってそれらに伝えられる放射線Ｂ２、Ｂ′２を検出することができる。反射された放射線Ｂ２、Ｂ′２の検出に応答して、光検出器３０７、３０７′は、ライン３０６、３０６′に沿ってコントローラ３２６にそれぞれの電気信号を送ることができる。
【0055】
コントローラ３２６は、ライン３０６、３０６′上の各信号の第１の最大値または最大値に近い値を使用して、各ビームＢ１、Ｂ′１におけるブレード１２０の先端１２２のそれぞれの到来時間を示すことができる。次いで、コントローラ３２６は、反射ビームＢ２，Ｂ′２の到達間の経過時間Δｔを使用して、ルックアップテーブルを使用するなどして、先端クリアランスＤｂｌａｄｅを決定することができる。第１及び第２の装置２００、２００′は同一である必要はなく、第１及び第２の発散角度θ、γは、好適及び／又は所望の場合には等しい必要はないことに留意すべきである。加えて、図１１は２つのレンズ２３４、２３４′の使用を示しているが、同じビーム発散角度は、代わりに、適切なスケーリング及び回転を伴う、図１０に示されるものと同様のもの等の単一のレンズで達成され得る。さらに、図７～図１０の例では、投射ビーム経路Ｂ０に平行な中心線を持つ各レンズを示しているが、図１１に見られるように、レンズ２３４の１つ以上を投射ビーム経路Ｂ０に対して回転させることも可能である。
【0056】
代替プローブアセンブリ４００が図１２に示されており、このプローブアセンブリでは、プローブ本体４０２が静止構成要素（例えば、図２に１０３として示されているケーシング）に取り付けられ、ブレード１２０の先端１２２の表面などのターゲット表面が通過する場所に面するプローブ本体４０２の端部に取り付けられたレンズ４３４を含むことができる。レンズ４３４は、第１の曲率中心Ｃ１、第１の曲率半径Ｒ１を有する第１の表面４３６を含むことができ、第１の表面４３６よりもプローブの端部から遠い第２の表面４４０を含むこともできる。第２の表面４４０は、第１の曲率半径Ｒ１（図７および図８に示すように）と等しい第２の曲率半径Ｒ２、または第１の曲率半径Ｒ１（図１０に示すように）と異なる第２の曲率半径Ｒを有することができる。
【0057】
プローブ本体４０２に近接して、またはプローブ本体４０２内に取り付けられた第１の放射源４０８は、プローブ本体４０２の長手方向中心軸に平行な第１の投射経路Ｐ０ に沿って、第１の初期ビームＢ０などの放射線を選択的に放出することができ、ここでは、法線Ｎが垂直であるレンズ４３４の法線点４３８を通る法線Ｎと共線（colinear）として図示されている。第１の投射経路Ｐ０は、法線Ｎに平行であり、法線Ｎから第１の偏心Ｅ１だけオフセットすることができ、これにより、第１の表面４３６に衝突する放射線は、第１の投射経路Ｐ０に対して第１の角度α１だけ逸らすことができる。第１の初期ビームＢ０から逸らされた放射線は、中間ビームＩ２としてレンズ４３４を通って中間経路Ｐ２に沿って進み、第２の表面４４０に衝突することができ、それによって第２の角度β１だけ逸らされることができる。第１の角度α１と第２の角度β１の和は、第１の発散角度（divergence angle）θに等しい。ビームＢ１は、レンズ４３４の第２の表面４４０からブレード１２０のターゲット表面１２２（例えば、先端）まで進行し、ターゲット表面１２２から反射ビームＢ２として反射され、光受容器４０４に照射される。
【0058】
本開示の実施形態において、第１の表面４３６は、球状であり得、かつ、プローブアセンブリ４００の長手方向中心軸でもある法線Ｎ上の第１の表面の曲率中心Ｃ１と同心である。加えて、上述の他の実施形態と同様に、第１の偏心量Ｅ１は、較正および／または試行錯誤に基づいて決定することができる。あるいは、第１の偏心量Ｅ１は、上記の式（６）と、レンズ４３４の屈折率と、第１の放射源４０８によって放射される放射線の周波数と、第１の表面４３６の曲率半径Ｒ１とを用いて決定することができる（例えば、図７～図１０に示すように）。
【0059】
プローブアセンブリ４００は、図３を参照して上述したように、到来時間測定技術を採用することができる。そのために、図１２に示されるように、第１の光受容器４０４をプローブ本体４０２に取り付け、第１の光検出器４０７と光通信を行い、第１の放射源４０８からダイバートされた放射線Ｂ１、ブレード１２０の先端１２２の表面などのターゲット表面からビームＢ２として反射された放射線が第１の光受容器４０４に当たり、第１の光検出器４０７に伝導されるようにすることができる。
【0060】
第２の表面４４０は、それぞれの第２の曲率半径Ｒ２、および、それぞれの曲率中心Ｃ２を有することができる。これは、第１の曲率半径Ｒ１、およびそれぞれの曲率中心Ｃ１と同じであってもよいし、そうでなくてもよい。実施形態では、第２の曲率中心Ｃ２は、プローブ本体４０２と第２の表面４４０の間にあることができ、第２の表面４４０は、第１の表面４３６よりもプローブ本体４０２の端部から遠いようにすることができる。例えば、レンズ４３４は、その中心がプローブ本体４０２の長手方向の中心軸Ｎ上に位置するように取り付けられた球面レンズまたはボールレンズとすることができ、これは、第１の初期ビームＢ０の投射経路Ｐ０に対するレンズ４３４の法線Ｎでもある。プローブアセンブリ４００をよりコンパクトにするため、および／または、取り付けの検討を容易にするために、レンズ４３４は、図８に図示され、上述された例と同様に、第１および第２の曲面４３６、４４０の間に延在する非球面を含むことができる。
【0061】
いくつかの実施形態では、プローブ本体４０２の長手方向中心軸と一致する法線Ｎに平行な第２の投射経路Ｐ′０に沿って、第２の初期ビームＢ′０などの放射線を選択的に放出することができる第２の放射源４０８′も、プローブ本体４０２に取り付けることができる。プローブアセンブリ４００内では、第１の放射源４０８と第２の放射源４０８′は法線Ｎの反対側に取り付けることができ、第２の投射経路Ｐ′０は法線Ｎから第２の偏心Ｅ２だけオフセットさせることができる。第１の偏心量Ｅ１と同様に、第２の偏心量Ｅ２は、較正および／または試行錯誤によって決定することができ、あるいは、レンズ４３４の屈折率、第２の放射源４０８′によって放射される放射線のそれぞれの周波数、および第２の曲率半径Ｒ２に基づくことができる。このように構成されることにより、第２の放射源４０８′によって放出された放射線は、第１の表面４３６に衝突することができ、第２の投射経路Ｐ′０に対して第３の角度α２だけ逸らすことができる。第２の初期ビームＢ′０からの逸らされた放射は、レンズ４３４を通って第２の表面４４０に衝突し続けることができ、それによって第４の角度β２だけ逸らされることができ、これは式（５）を用いて決定することができる。第３の角度α２と第４の角度β２の和は、第２の投射経路Ｐ′０に対する第２の発散角度（divergence angle）γに等しくなり得る。
【0062】
第１の光受容器４０４は、ブレード１２０の先端１２２の表面などのターゲット表面から逸らされ、ターゲット表面から反射された第１および第２の放射源４０８、４０８′の少なくとも一方からの放射線が第１の光受容器４０４に当たることができるように、プローブアセンブリ４００に取り付けることができる。上に示したように、第１の光受容器４０４は、第１の光検出器４０７と光通信し、そこに放射線を伝えることができる。いくつかの実施形態では、第１および第２の放射源４０８、４０８′の両方から発生され、ブレード１２０の先端１２２の表面などのターゲット表面から反射された放射線が、第１の光受容器４０４に当たることができる。しかしながら、他の実施形態では、図１１の例に示す構成と同様な構成など、適切かつ／または所望であれば、２つ以上の光受容器４０４およびそれぞれの光検出器４０７を使用することができる。従って、第２の光受容器４０４は、ビームＢ′１として第２の放射源４０８′から逸らされ、ビームＢ′２としてターゲット表面から反射された放射線が第２の光受容器４０４に当たり、第２の光検出器４０７′に伝えられるように、第２の光検出器４０７′と光学的に連絡してプローブ本体４０２に取り付けられ得る。
【0063】
本開示の実施形態では、図１２に示されるように、レンズ４３４を使用して、反射された放射Ｂ２、Ｂ′２を、それぞれの光受容器４０４を介して、第１の光検出器４０７（および任意選択で第２の光検出器４０７′）などの１つまたは複数の光検出器に向けることができる。図１１に示す例と同様に、各光検出器４０７は、１つまたは複数のライン４０６、４０６′を介してコントローラ４２６と電気的に通信することができ、反射ビームＢ２、Ｂ′２の１つまたは複数を検出したときに、ライン４０６、４０６′の電気的特性を変化させるなどして信号をコントローラ４２６に送信することができる。コントローラ４２６は、信号を使用して、上述の到来時間測定技術に従って、ダイバートビームＢ１、Ｂ′１の各々における先端１２２の到達間の経過時間Δｔを決定し、先端クリアランスＤｂｌａｄｅを決定することができる。
【0064】
本開示の実施形態は、様々な技術的及び商業的利点を提供し、その例は、本明細書において議論される。実施形態の技術的効果は、放射源からの放射後、そうでなければたどるであろう投射経路または初期経路からの放射ビームの簡素化された転用である。本開示の実施形態を使用するアセンブリは、従来技術の配置よりも少ない部品および低い費用で、１つまたは複数の放射ビームを逸らすことができる。特に、実施形態は、ガスタービンエンジンにおけるタービンブレードの先端クリアランスを測定するための到来時間測定技術を使用するプローブなど、距離を測定するために使用されるプローブにおいて使用することができる。
【0065】
本明細書および特許請求の範囲を通じて使用される近似的な表現は、それが関連する基本的な機能の変化をもたらすことなく許容可能に変化し得るあらゆる定量的表現を修正するために適用することができる。したがって、「約」、「およそ」、「実質的に」などの用語によって修正される値は、指定された正確な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似的な表現は、値を測定するための機器の精度に対応することがある。本明細書及び特許請求の範囲全体を通じて、範囲の限定は組み合わされ、及び／又は交換される場合がある。このような範囲は、文脈又は文言が別段のことを示さない限り、特定され、そこに含まれるすべてのサブ範囲を含む。範囲の特定の値に適用される“約”または“およそ”は、両端値に適用され、値を測定する機器の精度に依存しない限り、記載された値の±１０％を示す場合がある。
【0066】
以下の特許請求の範囲におけるすべての手段またはステッププラス機能要素の対応する構造、材料、行為、および等価物は、具体的に特許請求されるように、他の特許請求される要素と組み合わせて機能を実行するための任意の構造、材料、または行為を含むことを意図している。本開示の説明は、例示および説明の目的で提示されたが、開示された形態での開示について網羅的または限定的であることを意図するものではない。本開示の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正および変形が当業者には明らかであろう。実施形態は、本開示の原理およびそのような技術の実際的な適用を最もよく説明するために、また、当業者であれば、本開示の様々な実施形態および開示された実施形態の様々な修正の可能性を理解することができるように、企図された特定の使用（単数または複数）に適するように、選択され、説明された。
【符号の説明】
【0067】
５０：ガスタービンエンジン ５１：圧縮機セクション ５２：タービンセクション ５３：燃焼器セクション ５４：シャフト １００、３００、４００：プローブ／プローブアセンブリ １０１：光導体 １０２、２０２、３０２、４０２：本体 １０３：静止構成要素 １０３′：ミラー １０４、３０４、３０４′：光受容器 １０５：プリズム １０５ａ：第１の位置 １０５ｂ：第２の位置 １０７、３０７、３０７′、４０７、４０７′：光検出器 １０８、２０８、４０８、４０８′：放射源 １２０：回転ブレード １２２：先端 １３４、２３４、４３４：レンズ ２００：放射線ダイバート装置 ２３６、４３６：第１の表面 ２３８、４３８：法線点 ２４０、４４０：第２の表面 ２４２、２４４：直線面 ３０６、３０６′、４０６、４０６′：ライン ３２６、４２６：コントローラ Ｂ０：初期ビーム Ｂ１：第１の放射線ビーム Ｂ２：第２の放射線ビーム Ｂ′１：第１の反射放射線 Ｂ′２：第２の反射放射線 Ｃ１：第１の曲率中心 Ｃ２：第２の曲率中心 Ｄｂｌａｄｅ：クリアランス距離 Ｅ：偏心 Ｉ２：中間ビーム Ｊ、Ｋ：位置 Ｌ：負荷 Ｎ：法線 Ｐ０：投射経路 Ｒ１：第１の曲率半径 Ｒ２：第２の曲率半径 ＲＤ：回転方向 Ｗ：焦点 α：第１の角度 β：第２の角度 Δｔ：経過時間 θ、γ：角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【外国語明細書】