Структуроскопия материалов лазерным оптоакустическим методом

Структура материалов содержит неоднородности связанные как с исходной текстурой материала,так и с различными повреждениями структуры, возникающими в процессе “жизни” материала. Последние могут служить индикатором необратимых изменений, накопленых в материале. Поэтому структуроскопия материалов является одним из важнейших инструментов неразрушающего контроля материалов по фактическому состоянию.

Для ее реализации требуется использовать неразрушающий контроль с высоким пространственным разрешением тех параметров, которые наиболее чувствительны к изменениям структуры материала. Необходимо обеспечить широкий динамический диапазон метода чтобы обнаруживать малые изменения параметров структуры материала.

Одним из наиболее перспективных методов структуроскопии материалов является лазерно-ультразвуковая цифровая дефектоскопия. В данном методе используется лазерное возбуждение мощных апериодических ультразвукровых импульсов управляемой формы, облучение исследуемой среды этими импульсами, регистрации прошедших или рассеянных ультразвуковых возмущений с высоким временным разрешеним и цифровая обработка временной формы получаемых сигналов, включающая спектральный и корреляционный анализ, цифровую фильтрацию, оптимальную фильтрацию и деконволюцию, wave-let анализ и др. Многопараметрический анализ данных позволит не только увеличить чувствительность контроля, но и обеспечить его объкетивность и диагностические возможности.

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

• теоретический анализ “управляющих параметров” в лазерно-ультразвуковой цифровой дефектоскопии и их связь с изменениями структуры материала;
• исследование источников собственных шумов оптико-акустических преобразователей и путей их устранения с целью расширения динамического диапазона контроля;
• разработка и создание типоряда оптико-акустических преобразователей для контроля по фактическому состоянию изделий различной геометрической формы и структур различной текстуры;
• разработка новых методов обработки сигналов лазерно-ультразвуковой цифровой дефектоскопии;
• экспериментальное исследование пороговых критериев нарушения структуры материала для определения его эксплуатационной пригодности.