자외선 레이저 초음파는 비파괴 검사에 대한 새로운 사고 방식을 제공합니다.

원자력 발전소 및 화학 공장을 포함한 많은 산업 건물은 기능을 손상시키거나 변경하지 않고 시스템의 구조적 무결성을 지속적으로 모니터링하는 초음파 기기에 의존합니다. 현재 과학자들은 레이저 기술과 양초 검댕을 사용하여 비파괴 검사 및 평가를 위한 효과적인 초음파를 생성하는 새로운 기술을 개발했습니다.

한 그룹의 연구원들이 현재 양초 검댕과 폴리디메틸실록산의 나노입자 배열을 사용하여 광음향 레이저 소스 신호를 증폭하는 초음파 비파괴 검사(NDT)를 사용하고 있습니다. 레이저는 패치를 흡수합니다. 그들의 연구는 Applied Physics Letters 저널에 게재되었습니다.

그들의 방법은 접촉식 및 비접촉식 초음파 검사 요소를 결합한 최초의 NDT 시스템 중 하나였습니다. 이러한 초음파 결과를 생성하기 위해 광음향 패치를 사용하는 것은 광범위한 비접촉식 NDT 응용 프로그램의 가능성을 보여줍니다.

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Taeyang Kim, author of the paper, said: “The laser-based non-destructive testing method has almost no temperature-dependent measurement advantages, as well as a wide range of monitoring areas, and can easily change the position of the device. This technology is non-contact and remotely generated. Ultrasonic surface waves offer a very flexible and simple method”

Ultrasonic waves can be generated when a high power laser strikes the surface. The heat generated by the pulse causes expansion and compression on the illuminated area, thereby generating an ultrasonic signal. The resulting wavelength, called the Lamb wave, then passes through the relevant material to become an elastic wave.

The team used candle soot nanoparticles, plus polydimethylsiloxane to absorb the laser. They use candle soot because it is easy to achieve efficient absorption of the laser and can form the elastic expansion required to produce photoacoustic conversion, which can produce lamb waves.

By placing the particles in the patch in an online array, they are able to reduce the bandwidth of the wavelength, filter out unwanted wave signals and improve analysis accuracy. The researchers chose to use an aluminum sensing system in the receiving transducer. The use of the patch increased the amplitude by more than two times compared to the absence of patches and proved to be narrower than the bandwidth produced by other conditions.

Kim said that the durability of the method in industrial environments and the performance of patches on curved and rough surfaces still exist. He pointed out: “The new NDT system will attract more attention in order to explore the best materials for various applications in the patch or NDT industry.”

Next, the team wanted to test the system in a high temperature non-destructive test scenario.