许多工业建筑，包括核电站和化工厂，都依赖于超声波仪器，这些仪器不断监测其系统的结构完整性，而不会损坏或改变其特征。一种新技术利用激光技术和蜡烛烟灰来产生有效的超声波，用于无损检测和评估。
一组研究人员正在使用超声波无损检测(NDT)，该检测涉及使用由蜡烛烟灰和聚二甲基硅氧烷制成的纳米颗粒阵列制成的激光吸收贴片放大来自光声激光源的信号。他们在本周的应用物理快报中讨论了他们的工作。
该方法标志着首批结合了接触和非接触超声检测元素的NDT系统之一。利用光声贴片产生这种超声波的结果证明了广泛的非接触式NDT应用的前景。
“基于激光的无损检测方法具有温度无关测量的优点，并且通过轻松改变设备的位置，具有广泛的监测区域，”该文章的作者太阳金说。“这种技术为非接触式和远程产生超声波表面波提供了一种非常灵活和简单的方法。”
当高功率激光撞击表面时，可以产生超声波。由脉冲产生的热量在照射区域上引起膨胀和压缩的模式，产生超声波信号。产生的波浪，称为兰姆波，然后穿过材料作为弹性波。
该小组使用蜡烛烟灰纳米粒子与聚二甲基硅氧烷配对吸收激光。他们转向蜡烛烟灰，因为它在吸收激光时很容易获得和有效，并且可以产生产生产生兰姆波的光声转换所需的弹性膨胀。
通过将贴片中的粒子放置在线阵列中，他们能够缩小波的带宽，滤除不需要的波信号并提高分析精度。研究人员选择了接收传感器的铝传感系统。
在没有贴片的条件下，贴片使振幅增加了两倍以上，并证实它比其他条件产生更窄的带宽。
Kim表示，该方法在工业环境中的耐久性如何仍然存在，以及补片在曲面和粗糙表面上的表现如何。
“新NDT系统将吸引更多关注，以探索补丁的最佳材料或NDT行业的各种应用，”他说。
接下来，该团队希望在高温无损测试场景中测试系统。