两维激光诱导相位阵列用于远程体积计超声波成像

科学领域:

• 非破坏性测试是指非破坏性测试.
• 超声波成像 超声波成像
• 激光超声波是一种超声波.

背景情况:

• 三维 (3D) 超声波成像对于体内特征的体积评估至关重要,但传统方法面临着接触要求和限制访问等局限性.
• 激光诱导相位阵列 (LIPA) 为超声波成像提供了非接触式替代方案,此前的工作重点是使用全焦法 (TFM) 进行二维成像.
• 三维激光超声波成像仍然不发达,TFM是黄金标准,在这个领域尚未实现.

研究的目的:

• 介绍一款能够合成二维LIPA的激光超声波系统,用于全光学数据采集.
• 通过使用开发的2D LIPAs系统实现和评估3D TFM成像.
• 展示2D LIPAs在体积成像方面的优势,并将3D TFM结果与其他成熟的3D激光超声波技术进行比较.

主要方法:

• 开发激光超声波系统,合成二维LIPA以获取全光学数据.
• 应用2-D LIPAs系统对具有底孔钻孔的样品进行3D TFM成像.
• 对成像结果进行比较分析,将其与用于缺陷检测的1D阵列进行比较,并与用于3D成像的单静态SAFT,双静态SAFT和固定探测器方法进行比较.

主要成果:

• 该研究成功地展示了二维LIPAs在体积成像方面的潜力,通过有效地成像类似裂的缺陷,优于一维数组的性能.
• 开发的系统使用二维LIPA实现了3DTFM成像,提供了内部结构的详细体积可视化.
• 使用二维LIPA的3DTFM结果显示,其性能与现有的3D激光超声波技术相美或优越.

结论:

• 介绍的激光超声波系统有效地通过合成的2D LIPAs实现了3D TFM成像,克服了传统超声波方法的局限性.
• 二维LIPA为非接触式,远程和限制访问的体积超声波成像提供了显著的优势.
• 这项工作为先进的3D激光超声波成像奠定了基础,特别是利用TFM进行增强的缺陷表征.