Ultraviolet lasers ultrasound provides a new way of thinking for nondestructive testing

Many industrial buildings, including nuclear power plants and chemical plants, rely on ultrasonic instruments that continuously monitor the structural integrity of their systems without damaging or changing their function. Currently, scientists have developed a new technology that uses laser technology and candle soot to generate effective ultrasound for non-destructive testing and evaluation.

A group of researchers are currently using Ultrasonic Nondestructive Testing (NDT), which involves amplification of photoacoustic laser source signals using a nanoparticle array of candle soot and polydimethylsiloxane. The laser absorbs the patch. Their research was published in the journal Applied Physics Letters.

Their method was one of the first NDT systems to combine contact and non-contact ultrasonic testing elements. The use of photoacoustic patches to produce such ultrasound results also demonstrates the promise of a wide range of non-contact NDT applications.

uv laser | green laser | Ultraviolet lasers | uv dpss laser | nanosecond laser | UV laser source | Solid State Lasers

Taeyang Kim, autor del artículo, dijo: “El método de prueba no destructivo basado en láser casi no tiene ventajas de medición dependientes de la temperatura, así como una amplia gama de áreas de monitoreo, y puede cambiar fácilmente la posición del dispositivo. Esta tecnología es sin contacto y generada remotamente. Las ondas ultrasónicas de superficie ofrecen un método muy flexible y sencillo”

Las ondas ultrasónicas se pueden generar cuando un láser de alta potencia golpea la superficie. El calor generado por el pulso causa expansión y compresión en el área iluminada, generando así una señal ultrasónica. La longitud de onda resultante, llamada onda Lamb, atraviesa el material correspondiente para convertirse en una onda elástica.

El equipo utilizó nanopartículas de hollín de vela, además de polidimetilsiloxano para absorber el láser. Usan hollín de vela porque es fácil lograr una absorción eficiente del láser y puede formar la expansión elástica requerida para producir conversión fotoacústica, que puede producir ondas de cordero.

Al colocar las partículas en el parche en una matriz en línea, pueden reducir el ancho de banda de la longitud de onda, filtrar las señales de onda no deseadas y mejorar la precisión del análisis. Los investigadores optaron por utilizar un sistema de detección de aluminio en el transductor receptor. El uso del parche aumentó la amplitud en más de dos veces en comparación con la ausencia de parches y demostró ser más estrecho que el ancho de banda producido por otras condiciones.

Kim dijo que aún existen la durabilidad del método en entornos industriales y el rendimiento de los parches en superficies curvas y rugosas. Señaló: "El nuevo sistema NDT atraerá más atención para explorar los mejores materiales para diversas aplicaciones en la industria de parches o NDT".

A continuación, el equipo quería probar el sistema en un escenario de prueba no destructiva a alta temperatura.