Le nouvel imageur à large bande non destructif est la prochaine étape vers une technologie de pointe

Le nouvel imageur à large bande non destructif est la prochaine étape vers une technologie de pointe

Le bras de moniteur PTE mobile multi-axes intégré à la photo-source et à l’imageur assisté par robot, qui représente une consolidation des fonctionnalités, a conduit à la photo-surveillance omnidirectionnelle à grande vitesse et à distance sans pilote non destructrice d’une route sinueuse aérienne miniature défectueuse. pont. Crédit: Tokyo Tech

L’imagerie non destructive est aujourd’hui l’un des aspects clés de la recherche universitaire et industrielle, une technique dans laquelle un objet ou un échantillon est imagé (à l’aide de la lumière) sans lui causer aucun dommage. Souvent, de telles techniques d’imagerie sont cruciales pour garantir la sécurité et la qualité des produits industriels, conduisant par la suite à des demandes croissantes d’imagerie haute performance d’objets avec des structures et des emplacements arbitraires.

D’une part, il y a eu d’énormes progrès dans le domaine de l’imagerie non destructive concernant la région du spectre électromagnétique (EM) auquel elle peut accéder, qui va désormais de la lumière visible aux ondes millimétriques! D’autre part, les dispositifs d’imagerie sont devenus flexibles et portables, permettant une visualisation stéréoscopique (3D) d’échantillons plans et courbes sans former d’angle mort.

Malgré les progrès, cependant, des problèmes tels que la portabilité des modules de détection, l’encombrement des équipements de refroidissement, le fonctionnement des appareils et la surveillance photographique sans pilote ou assistée par robot restent à résoudre. «La transition de l’inspection humaine à l’inspection robotique peut rendre les opérations telles que les tests de déconnexion des lignes de transport d’électricité et l’exploration des environnements exigus plus sûrs et plus durables», explique le professeur Yukio Kawano, de Tokyo Tech et de l’Université Chuo, qui effectue des recherches approfondies sur le térahertz (THz ) (ondes EM avec une fréquence de l’ordre du térahertz) et imagerie THz.

Si de nombreuses études dans le passé ont exploré des systèmes équipés de l’un de ces modules, leur intégration fonctionnelle n’a pas encore été tentée, ce qui limite les progrès. Dans ce contexte, dans une étude récente publiée dans Communications de la nature, Le professeur Kawano et ses collègues de Tokyo Tech, au Japon, ont développé une plate-forme de photo-surveillance à large bande assistée par robot (utilisant une large gamme de fréquences) équipée d’une source lumineuse et d’un imageur qui peuvent fonctionner de manière indépendante de l’emplacement et commuter entre la détection réfléchissante et transmissive.

Dans leur module proposé, les scientifiques ont utilisé des films minces de nanotubes de carbone (CNT) enrichis physiquement et chimiquement pour agir comme des feuilles d’imageur non refroidies qui utilisaient l’effet photothermoélectrique pour convertir la lumière en signaux électriques par conversion thermoélectrique. En raison de leurs excellentes propriétés d’absorption sur une large gamme de longueurs d’onde, les CNT ont montré une sensibilité à large bande. De plus, la feuille d’imageur permettait une opération de détection stéréoscopique dans les modes à la fois réfléchissant et transmissif, permettant ainsi des inspections de plusieurs objets incurvés tels que des bouteilles de boisson, des conduites d’eau et des conduites de gaz. En détectant les changements locaux sur les signaux, les scientifiques ont pu identifier de minuscules défauts dans ces structures autrement invisibles. De plus, en utilisant une photo-surveillance multifréquence, comprise entre les bandes THz et infrarouge (IR), les scientifiques ont pu extraire à la fois les caractéristiques de la surface extérieure et de la surface intérieure à l’aide de la lumière IR et THz, respectivement.

Enfin, ils ont réalisé une surveillance photo à 360 degrés à l’aide d’un module de détection compact intégré à la source lumineuse et l’ont implémenté dans un bras mobile multi-axes assisté par robot qui a effectué une photo-surveillance à grande vitesse d’un modèle miniature défectueux d’un enroulement. pont routier.

Les résultats ont incité les scientifiques à envisager les perspectives d’avenir de leur appareil. « Nos efforts peuvent potentiellement fournir une feuille de route pour la réalisation d’une plate-forme de détection omniprésente. De plus, le concept de cette étude pourrait être utilisé pour un système Internet des objets durable, exploitable à long terme et convivial d’un réseau de capteurs », dit le professeur Kawano.


La nouvelle caméra térahertz flexible peut inspecter des objets de formes diverses


Plus d’information:
Kou Li et al, imageurs multi-vues à large bande assistés par robot, couplés à une caméra source pour une plate-forme de détection omniprésente, Communications de la nature (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-23089-w

Fourni par l’Institut de technologie de Tokyo

Citation: Un nouvel imageur à large bande non destructif est la prochaine étape vers une technologie avancée (2021, 21 mai) récupéré le 21 mai 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-05-nondestructive-broadband-imager-advanced-technology.html

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