Войти
Терагерцовая неразрушающая оценка относится к устройствам и методам анализа, встречающимся в терагерцовая область из электромагнитного излучения. Эти устройства и методы позволяют оценивать свойства материала, компонента или системы, не вызывая повреждений.
Рентгеновское, оптическое и ТГц изображение упакованной ИС. Терагерцовая визуализация - это новый и важный метод неразрушающей оценки (NDE), используемый для диэлектрического (непроводящего, т. Е. изолятора ) анализа материалов. и контроль качества в фармацевтике, биомедицине, безопасности, характеристиках материалов и аэрокосмической промышленности. Он оказался эффективным при обследовании слоев красок и покрытий, обнаружении структурных дефектов в керамике и композиционных материалах и визуализации физической структуры картин и рукописи. Использование терагерцовых волн для неразрушающей оценки дает возможность обследовать многослойные конструкции и выявлять аномалии от включений инородных материалов, отслоения и расслоения, механических повреждений, тепловых повреждений и попадания воды или гидравлической жидкости. Этот новый метод может сыграть значительную роль в ряде отраслей для определения характеристик материалов, где прецизионное отображение толщины (для обеспечения допусков на размеры продукта в пределах продукта и от продукта к продукту) и картографирование плотности (для обеспечения качества продукта внутри продукта и из продукта
Датчики и инструменты используются в диапазоне от 0,1 до 10 ТГц для неразрушающего контроля, который включает обнаружение.
Тепловизор терагерцовой плотности и толщины - это метод неразрушающего контроля, который использует энергию терагерц для отображения плотности и толщины в диэлектрике, керамика и композиционные материалы. Этот бесконтактный односторонний метод терагерцового электромагнитного измерения и визуализации характеризует изменение микроструктуры и толщины в диэлектрике (изоляционные ) материалы. Этот метод был продемонстрирован для внешнего бака космического корабля , нанесенного на изоляцию из пенопласта, и был разработан для использования в качестве метода проверки для текущих и будущих систем тепловой защиты НАСА и проверки других диэлектрических материалов. приложения, в которых невозможно установить контакт с образцом из-за хрупкости, и нецелесообразно использовать ультразвуковые методы.
В ротационной спектроскопии используется электромагнитное излучение на частоте диапазон от 0,1 до 4 терагерц (ТГц). Этот диапазон включает длины волн миллиметрового диапазона и особенно чувствителен к химическим молекулам. Результирующее поглощение ТГц дает уникальный и воспроизводимый спектральный образец, который идентифицирует материал. ТГц спектроскопия может обнаруживать следы взрывчатых веществ менее чем за одну секунду. Поскольку взрывчатые вещества постоянно выделяют следы пара, должна быть возможность использовать эти методы для обнаружения скрытых взрывчатых веществ на расстоянии.
ТГц-волновой радар может обнаруживать утечки газа, химические вещества и ядерные материалы. В ходе полевых испытаний радар ТГц диапазона обнаружил химические вещества на уровне 10 ppm с расстояния 60 метров. Этот метод можно использовать в системе ограждения или в системе, установленной на самолет, которая работает днем и ночью в любую погоду. Он может обнаруживать и отслеживать химические и радиоактивные шлейфы. ТГц-волновой радар, который может обнаруживать радиоактивные шлейфы от атомных станций, обнаружил шлейфы на расстоянии нескольких километров на основе радиационно-индуцированных эффектов ионизации в воздухе.
ТГц томография - это неразрушающие методы, которые могут используйте импульсный луч ТГц или источники миллиметрового диапазона для обнаружения объектов в 3D. Эти методы включают томографию, томосинтез, радар с синтезированной апертурой и время полета. Такие методы позволяют разрешать детали размером менее одного миллиметра в объектах размером в несколько десятков сантиметров.
В настоящее время создание изображений безопасности выполняется как активными, так и пассивными методами. Активные системы освещают объект терагерцовым излучением, тогда как пассивные системы просто рассматривают естественное излучение от объекта.
Очевидно, пассивные системы безопасны по своей сути, в то время как можно утверждать, что любая форма «облучения» человека нежелательна. Однако с технической и научной точки зрения схемы активного освещения безопасны в соответствии со всем действующим законодательством и стандартами.
Целью использования активных источников освещения является, прежде всего, улучшение отношения сигнал / шум. Это аналогично использованию вспышки на стандартной камере с оптическим освещением, когда уровень окружающего освещения слишком низкий.
Для целей визуализации безопасности рабочие частоты обычно находятся в диапазоне от 0,1 ТГц до 0,8 ТГц (от 100 ГГц до 800 ГГц). В этом диапазоне кожа непрозрачна, поэтому системы визуализации могут смотреть сквозь одежду и волосы, но не внутрь тела. Такие действия связаны с проблемами конфиденциальности, особенно с активными системами, поскольку активные системы с их изображениями более высокого качества могут отображать очень подробные анатомические особенности.
Активные системы, такие как L3 Provision ™ и Smiths eqo ™, на самом деле являются системами формирования изображений миллиметрового диапазона, а не системами формирования изображений терагерцового диапазона, такими как системы Millitech ™. Эти широко распространенные системы не отображают изображения, что позволяет избежать проблем с конфиденциальностью. Вместо этого они отображают общие очертания «манекенов» с выделенными аномальными областями.
Так как проверка безопасности ищет аномальные изображения, будут обнаружены такие предметы, как ложные ноги, ложные руки, мешки для колостомы, носимые на теле писсуары, инсулиновые помпы для ношения на теле и внешние увеличения груди. Учтите, что грудные имплантаты, находящиеся под кожей, не будут обнаружены.
Методы активной визуализации могут использоваться для получения медицинских изображений. Поскольку ТГц излучение является биологически безопасным (неионизирующим), его можно использовать для получения изображений с высоким разрешением для обнаружения рака кожи.
НАСА Спейс шаттл инспекции пример применения этой технологии.
После аварии Shuttle Columbia в 2003 году Совет по расследованию аварий в рекомендации R3.2.1 заявил: «Инициируйте агрессивную программу по удалению всего мусора из внешней системы термозащиты. проливая у источника… » Чтобы подтвердить эту рекомендацию, в НАСА оцениваются, разрабатываются и уточняются методы проверки дефектов пены.
STS-114 использовал Space Shuttle Discovery и был первым «Возвращением в полет» «Миссия космического корабля" Шаттл "после катастрофы космического корабля" Колумбия ". Он был запущен в 10:39 EDT 26 июля 2005 г. Во время полета STS-114 наблюдался значительный ущерб. Таким образом, способность неразрушающего контроля обнаруживать и характеризовать раздробленную пену после этого полета стала важным приоритетом, когда считалось, что персонал, занимающийся обработкой танка, раздробил пену, идя по ней или от повреждений от града, когда шаттл находился на борту. на стартовой площадке или во время других приготовлений к запуску.
Кроме того, изменения плотности плотности в пене также были потенциальными точками возникновения дефектов, вызывающих отслаивание пены. Описанное ниже нововведение является ответом на призыв разработать неразрушающий, полностью бесконтактный, бесконтактный метод, который мог бы одновременно и точно охарактеризовать изменение толщины (из-за раздробленной пены из-за манипуляций с рабочими и повреждения от града) и изменение плотности пеноматериалов. Было критически важно иметь метод, который не требовал гидравлической (водной) связи; т.е. Ультразвуковые методы контроля требуют водяного сопряжения.
В полевых условиях и на рынке имеется ультразвуковое оборудование на миллионы долларов, которое используется в качестве плотномеров и. Когда терагерцовый неразрушающий контроль будет полностью коммерциализирован в более портативную форму и станет менее дорогостоящим, он сможет заменить ультразвуковые инструменты для конструкционного пластика, керамики и пены материалы. Новые инструменты не потребуют жидкостной связи, что повысит их полезность в полевых условиях и, возможно, для высокотемпературных применений на месте, где жидкостная связь невозможна. С помощью этой технологии можно развить новый потенциальный сегмент рынка.
