太赫茲技術(shù)研究有新突破 有望無損檢測航空航天材料

    檢查航空航天材料的內(nèi)部是否有缺陷，現(xiàn)在的技術(shù)手段需要將材料一層層切開逐步檢查，程序繁瑣且不精準。未來有望利用一種被稱為“太赫茲波”的電磁波，在不損傷材料的情況下，通過透射成像檢測到材料內(nèi)部微小的缺陷。近日，中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院太赫茲技術(shù)研究中心（下稱太赫茲研究中心）在太赫茲無損檢測技術(shù)的研究已取得成果，有望改善航空航天材料的檢測技術(shù)。
　不損傷材料洞察內(nèi)部毫米級缺陷
　太赫茲波是一種不可見的電磁波，具有穿透性強、成像光譜特征明顯、脈沖短且不容易破壞被檢測物質(zhì)的獨特優(yōu)勢，因此受到國際廣泛關(guān)注和研究。2013年，太赫茲研究中心成功向重慶市科委申請科研立項，對太赫茲在復(fù)合材料無損檢測方面展開相關(guān)研究。
　玻璃纖維復(fù)合材料樣本太赫茲光譜成像照片，里面的方塊即為材料內(nèi)部的缺陷太赫茲技術(shù)研究中心供圖
　據(jù)了解，飛機、衛(wèi)星、航天飛船等的機身與絕熱夾層材料多為“三明治”結(jié)構(gòu)，即由碳纖維、玻璃纖維面板中間夾一層航空泡沫材料復(fù)合而成。如果中間層的泡沫材料出現(xiàn)空隙缺陷，將嚴重影響材料的絕熱與安全性能。
　傳統(tǒng)檢測手段需切開一部分材料進行檢查，這樣必將破壞材料的完整。而太赫茲無損檢測技術(shù)則可通過透射成像，看見絕熱層內(nèi)部小到毫米，甚至更細微的缺陷，實現(xiàn)無損檢測。
　太赫茲時域光譜成像儀局部　　
　高科技接地氣生產(chǎn)生活用途廣
　太赫茲研究中心主任崔洪亮透露,一些生產(chǎn)玻璃纖維的企業(yè)在進行產(chǎn)品質(zhì)量檢測時，采用一種老辦法——將玻璃纖維在水中持續(xù)煮一個月，產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋、氣泡則說明有缺陷。而使用太赫茲波進行檢測，1分鐘之內(nèi)就可以得到內(nèi)部缺陷的檢測結(jié)果，未來或?qū)⒋蟠蠊?jié)約材料工藝研發(fā)的時間成本。
　太赫茲波無損檢測不僅能夠運用于工業(yè)生產(chǎn)檢測，也能夠運用于生活。
　在一定強度范圍內(nèi)，太赫茲波不會對人體產(chǎn)生損傷，因此能夠用于人體或其他生物樣品的活體檢查。這就意味著在機場、火車站等安全檢查中，太赫茲波也可以得到運用。乘客只需通過“太赫茲安檢儀”的掃描，即可完成安檢，擺脫人工的貼身檢查。
　太赫茲無損檢測的這種應(yīng)用如果得到延伸應(yīng)用，對公共場所的防恐、走私的管理工作將會得到改善。
　據(jù)了解，中科院重慶綠色智能研究院已經(jīng)自主研發(fā)出復(fù)合材料無損檢測的樣機，性能穩(wěn)定，并進入使用階段。在之后的研究中將不斷實現(xiàn)機器的小型化、集成化，以便更好地在實際中應(yīng)用。