电磁波谱无损检测的太赫兹技术简介

在电磁频谱中，太赫兹(THz)辐射位于频率在300GHz到3000GHz (0.3-3THz)的红外和微波区域之间，对应的波长从1mm到0.1mm。历史上，太赫兹辐射产生和探测的困难限制了对其与物质相互作用的研究1．然而，最近的进展意味着它可以产生和检测0.1-3太赫兹频率。

受益于太赫兹技术的应用包括飞机和纤维增强复合材料。

受益于太赫兹技术的应用包括飞机和纤维增强复合材料。图片致谢:Frank_peters /shutterstock.com

太赫兹辐射可以穿透各种各样的非导电材料(如纸板、塑料、陶瓷、衣服、木材、砖石和纸张)。欧洲杯足球竞彩穿透深度相对较大(虽然通常小于微波辐射)，因此太赫兹辐射适合探测样品内部结构，寻找缺陷和夹杂物2．许多化学物质在太赫兹频率下都有定义指纹，所以太赫兹光谱可以用来识别和表征药物和爆炸物等物质。

太赫兹辐射的优点

太赫兹辐射能穿透许多材料(例如超过红外)，作为一种成像技术，欧洲杯足球竞彩也表现出良好的空间分辨率(例如优于微波)2．这种更高的分辨率意味着它非常适合分析具有低对比度范围的复杂系统，在这种情况下，现有的方法(如超声)可能会失败。

由于太赫兹脉冲携带非常低的能量(与x射线或紫外线辐射相比)，它们不会电离和破坏所研究的材料。这使得它们特别适合于非侵入性成像和非破坏性质量控制等应用。太赫兹技术可用于超声和其他检查不能使用的地方，如当物理接触不可能，或当敏感材料需要检查(如轻型飞机复合材料)，或材料不传导超声欧洲杯足球竞彩1．

低能量意味着这种类型的辐射对人们来说也是安全的;没有相关的健康或安全风险。

太赫兹技术提供高精度、可靠和可重复的检测数据。

应用程序

脉冲太赫兹成像可以提供样品的一系列信息。它可以测量涂层的厚度，研究涂层的粘合程度，并一次性提供高度精确的多层厚度测量3.．它还可以检测到内部空隙或特定气体的存在，并详细说明泡沫层的密度分布4．它的主要优点是可以用于最敏感的材料和测试环境。欧洲杯足球竞彩

应用包括无损检测在飞机和纤维增强复合材料;陶瓷涂层厚度测量;管道的检查和修理;接缝的评价;空洞的检测;雷达罩(保护雷达天线的外壳)和汽车油箱的检查;安全应用，如在机场检查爆炸物;以及内部结构的成像1．

TeraMetrix产品

T-Ray 5000系列1

TeraMetrix公司为工业环境设计了坚固紧凑的脉冲太赫兹测量系统。传感器头通过光纤耦合到包含光电采集硬件的机架安装包。这提供了完全的灵活性，因为传感器头可以更换和配置到用户的特定要求。由于T-Ray 5000系统的模块化结构，可以适应大量的实验，因此可以快速、轻松地进行尖端研究。

传感器头

T-Ray 5000系列控制单元可与手持式量规或线扫描仪结合进行无损检测4．单点测量仪(SPG)以无与伦比的精度确定几个涂层的厚度，而线扫描测量仪(LSG)产生表面下结构的图像。测量与SPG可以采取要么直接或在直角取决于哪一个尖端被选择。虽然本质上是不接触的，但当使用手持工具时，测量尖端可以帮助用户将物体定位在太赫兹光束的焦点上。使用触摸屏显示选择测量配置和操作模式。该系统能够在金属或复合基板上工作。

应用领域包括航空航天，该系统用于测量涂层厚度和面板对齐，并识别缺陷;船舶(涂层厚度和油漆下的腐蚀);建筑产品(缝检、空隙检测);以及石化(钢管涂装及管道维修检查)。

TeraMetrix在线传感器头- C1D15

传感器头允许

T-Ray 5000系统可以在易燃的环境下工作，比如喷漆间或涂装设施，因为发射器和接收器都安装在密封的不锈钢内，镜片上涂有特氟隆以承受溶剂。它也可以安装在机器人上。它的工作距离设置为115毫米，如果需要可以更改。

TeraMetrix产品应用

飞机无损检测6

F-35联合攻击战斗机就是一个很好的例子。它的外部涂有特殊的化学物质，特别具有挑战性。然而，一旦涂层干燥，太赫兹脉冲在涂层应用后不久就被证明是有用的。手持太赫兹扫描仪可以提供必要的信息，以组装机身，确保各部分正确对齐。

飞机一旦投入使用，就需要定期进行检查和维修。THz系统可用于评估外部涂层，以及在需要去除涂层时帮助去除涂层。在这种情况下，它们可以提供信息来控制激光功率和切割深度。

宇宙飞船无损检测7

美国宇航局使用太赫兹系统来检查太空船燃料箱外部的泡沫隔热层。先前的模型T-Ray 4000也被用来检查航天飞机隔热板的瓦片，因为下面可能发生腐蚀。通过测量将瓦片附着在轨道飞行器上的层数，NASA可以决定瓦片是否需要更换。

NASA在开发新的战神发射平台的同时，也在研究对隔热层、隔热毯和超高压罐的太赫兹检查;以及检查用于姿态调整火箭的超高压气罐。太赫兹成像可以监测坦克的凯夫拉纤维涂层，以检查断裂的纤维。任何破裂都会导致轨道飞行器丢失。

包装货物检验8

太赫兹技术可用于检测包装产品的污染，如粉末状抗生素，而产品仍在其包装内。它还可以测试泡罩包装的药片的重量，粉状抗生素可以在包装内进行无损检查。

管道涂层和修理检查9

管道需要定期监测腐蚀和泄漏，太赫兹技术可用于测量多层涂层的厚度和监测管道维修。通常，玻璃纤维复合材料包被用作贴片，太赫兹成像可以检查这些贴片的退化。太赫兹技术的优点是可以从补片下方探测到管道表面，检查管道表面和补片的问题。

参考资料及进一步阅读

  1. https://www.recendt.at/en/THz.html
  2. https://lunainc.com/blog/high-speed-waveform-acquisition-key-terahertz-imaging
  3. https://lunainc.com/product-category/sensing-and-non-destructive-test-products?family=88#category-15
  4. https://lunainc.com/market/aircraft-non-destructive-testing/
  5. https://lunainc.com/market/spacecraft-non-destructive-testing/
  6. https://lunainc.com/market/examination-package-goods/

这些信息来源于Baugh和Weedon NDT提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问鲍夫和威登无损检测．

引用

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  • 美国心理学协会

    鲍夫和威登无损检测。(2020年10月26日)。电磁波谱无损检测的太赫兹技术简介。AZoM。于2021年7月6日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18439检索。

  • MLA

    鲍夫和威登无损检测。“电磁波谱无损检测的太赫兹技术简介”。AZoM．2021年7月6日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18439 >。

  • 芝加哥

    鲍夫和威登无损检测。“电磁波谱无损检测的太赫兹技术简介”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18439。(2021年7月6日生效)。

  • 哈佛大学

    鲍夫和威登无损检测。2020.电磁波谱无损检测的太赫兹技术简介．viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18439。

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