NDT İçin Yeni Yaklaşım: Lazer Tabanlı UT
Nükleer güç santralleri ve kimyasal tesisler dahil olmak üzere birçok endüstriyel yapının yapısal bütünlüğüne zarar vermeden ya da özelliklerini değiştirmeden sürekli olarak incelemek için ultrason cihazları kullanılmaktadır. Yeni gelişme; lazer teknolojisinden ve mum isinden yararlanarak, tahribatsız muayene ve değerlendirme yapılabilmesi için etkili ultrasonik dalgalar üretmektedir.
Araştırmacı ekip, fotoakustik bir lazer kaynağından gelen sinyali; mum isi ve polidimetilsiloksan nanopartiküllerinden yapılmış lazer emici bandı kullanarak; yükselten ultrasonik tahribatsız muayene yöntemini (NDT) kullanmaktadırlar. Ekip çalışmalarının detaylarını, AIP Yayıncılık tarafından yayınlanan Applied Physics Letters Dergisi’nde paylaşmışlardır.
Bu yaklaşım, probun temasıyla ve teması olmadan yapılan ultrasonik testleri birleştiren ilk NDT sistemlerinden birini işaret etmektedir. Fotoakustik bantla bu tür ultrasonik dalgaların üretilmesi, NDT için temas olmayan uygulamaların geniş bir yelpazesinin vaadini göstermektedir.
Makalenin yazarlarından Taeyang Kim, “Lazer tabanlı NDT yöntemi, sıcaklıktan bağımsız ölçüme ve cihazların konumunu kolayca değiştirerek geniş bir izleme alanı sağlama gibi avantajlara sahiptir. Bu yöntem, ultrasonik yüzey dalgalarında temas olmamasını ve uzaktan üretiminin çok esnek ve basit bir yöntem olmasını sağlamaktadır” dedi.
Ultrason dalgaları, güçlü bir lazerin yüzeye çarpmasıyla oluşabilmektedir. Nokta atışlarıyla üretilen ısı, aydınlatılan alan üzerinde genişlemeli ve sıkışmalı bir desen oluşturarak ultrasonik bir sinyal elde edilmesine neden olmaktadır. Bu şekilde üretilen ve ‘Lamb Dalgaları’ olarak bilinen dalgalar, elastik bir dalga olarak malzemenin içinden geçmektedir.
Araştırmacılar, lazeri emen mum isini, polidimetilsiloksan nanotanecikleriyle eşleştirdi. Mum isini tercih etmelerinin nedeni, kolayca temin edilebilir olması ve lazerleri emme yeteneği sayesinde elastik genişlemeyi üreterek fotoakustik dönüşümü gerçekleştirebilmesidir.
Banttaki parçacıkları bir çizgi dizisine yerleştiren araştırmacılar, dalgaların bant genişliğini daraltmış oldular ve istenmeyen dalga sinyallerini filtreleyerek analitik doğruluğu arttırdılar. Araştırmacılar alüminyum algılama sistemi için alüminyum transdüseri seçmişlerdir.
Araştırmacılar yamalı parçaların genliğini yaması olmayanlara göre iki katından fazla arttırmışlardır ve diğer koşullardan daha dar bir bant genişliği üretimini doğrulamışlardır.
Kim, yaklaşımın endüstriyel bir ortamda dayanıklılığının nasıl olduğu ve yamaların eğimli ve pürüzlü yüzeylerde ne kadar iyi performans gösterdiği sorusunun hala cevapsız kaldığını söylemiştir.
“Yeni NDT sistemleri, yamanın optimal malzemelerini ya da çeşitli uygulamalarını keşfetmek için daha fazla ilgi çekecektir” dedi.
Bundan sonrası için ekip, sistemi yüksek sıcaklıkta çeşitli tahribatsız muayene testleriyle incelemeyi hedeflemektedir.
KAYNAK: sciencedaily.com
