| Название: | Адаптивные лазерные системы неразрушающего контроля и диагностики материалов |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 02 - Физика и науки о космосе |
| Научная дисциплина: | 02-203, 02-304, 02-302 - Когерентная и нелинейная оптика |
| Ключевые слова: | адаптивный фотоприемник, неразрушающий контроль, динамическая голограмма |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Соколов,ИА |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 15-12-00027 |
| Финансирование 2015 г.: | |
Аннотация:
Оптическое детектирование быстрого смещения поверхности тестируемого объекта находит много практических применений, которые, в частности, включают текущий контроль вибраций инженерных сооружений (самолеты, силовые установки электростанций, трубы нефте- и газопроводов). Разработка новых адаптивных систем мониторинга объектов инфраструктуры является важной стратегической задачей. Детектирование ультразвука, как правило, производится с использованием пьезоэлектрических преобразователей или импульсных лазеров. Последний подход, основанный на дистанционных оптических методах, используется при неразрушающем контроле поверхностей со сложной геометрией или продукции на технологических линиях в условиях повышенной температуры. До недавнего времени детектирование ультразвука осуществлялось с помощью интерферометров с пассивными элементами.
Проект направлен на разработку нового поколения адаптивных систем неразрушающего контроля, обладающих повышенной помехоустойчивостью по
сравнению с традиционными пьезоэлектрическими приемниками. В основу разрабатываемых адаптивных приемников положены принципы
голографической интерферометрии, а их ключевым элементом является динамическая решетка пространственного заряда, используемая для демодуляции оптических фазомодулированных сигналов. Планируется создать и исследовать макеты адаптивных интерферометров на основе фоторефрактивных кристаллов и эффекта нестационарной фотоэдс для задач оперативной диагностики дефектов, микроструктуры, физико-механических свойств сварных соединений, покрытий и основных материалов изделий в процессе их длительной эксплуатации. Важными особенностями систем будут являться высокая чувствительность, адаптивность, возможность тестирования реальных диффузно-отражающих объектов и возможность бесконтактной регистрации сигнала нестационарной фотоэдс. Использование двухволнового взаимодействия и эффекта нестационарной фотоэдс, возбуждаемых при равномерно ускоренном движении интерференционной картины в доплеровских измерителях скорости и ускорения является еще одной из задач проекта. На основе полученных результатов будут построены новые портативные адаптивные системы неразрушающего контроля, в том числе прототипы мобильных систем, способные работать в полевых условиях.
Ожидаемые результаты:
Проект направлен на разработку нового поколения адаптивных систем неразрушающего контроля, обладающих повышенной помехоустойчивостью по
сравнению с традиционными пьезоэлектрическими приемниками. В основу разрабатываемых адаптивных приемников положены принципы
голографической интерферометрии, а их ключевым элементом является динамическая решетка пространственного заряда, используемая для демодуляции оптических фазомодулированных сигналов. Планируется создать и исследовать макеты адаптивных интерферометров на основе фоторефрактивных кристаллов и эффекта нестационарной фотоэдс для задач оперативной диагностики дефектов, микроструктуры, физико-механических свойств сварных соединений, покрытий и основных материалов изделий в процессе их длительной эксплуатации.
Ожидаемые результаты:
1. Макет экспериментальной установки для исследования двухволнового взаимодействия и эффекта нестационарной фотоэдс, возбуждаемых при линейной частотной модуляции интерференционной картины.
2. Пакет программного обеспечения для численного моделирования процессов адаптивного детектирования объектной волны в системе неразрушающего контроля при импульсном возбуждении тестируемого объекта.
3. Конструкции первичных адаптивных фотоприемников на основе бесконтактной регистрации сигнала нестационарной фотоэдс с учетом его последующей обработки в адаптивных системах неразрушающего контроля.
4. Схемы организации и макеты переносных адаптивных лазерных измерителей вибраций, скоростей и ускорений.
5. Макет переносного измерителя вибраций и напряжений.
Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, будут опубликованы в таких журналах как Optics Express (IF = 3.525), Applied Physics Letters (IF = 3.515), Optics Letters (IF = 3.179), Journal of Applied Physics (IF = 2.185), J. Opt. Soc. Am. B (IF = 2.21) и др. Планируется подготовка и издание монографии.
