Name: Localizzazione dei difetti suburfacea mediante riscaldamento strutturato utilizzando la termografia fototermica proiettata laser (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 34 s
Description: Scopri la termografia fototermica proiettata laser per localizzare difetti sottosuperficiali in campioni di acciaio. Questo metodo non distruttivo offre alta sensibilità per rilevare difetti perpendicolari alla superficie.

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Vorremmo ringraziare Taarna Studemund e Hagen Wendler per aver scattato fotografie della configurazione sperimentale e preparandoli per la pubblicazione di figure. Inoltre, vorremmo ringraziare Anne Hildebrandt per la preparazione del campione e Sreedhar Unnikrishnakurup, Alexander Battig e Felix Fritzsche per la lettura delle prove.

<ol><li>Thiel, E., Kreutzbruck, M., Ziegler, M. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4963139?journalCode=apl">Laser-projected photothermal thermography using thermal wave field interference for subsurface defect characterization.</a> Appl. Phys. Lett. 109 (12), 123504(2016).</li>
<li>Ibarra-Castanedo, C., Tarpani, J. R., Maldague, X. P. V. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0143-0807/34/6/S91/meta">Nondestructive testing with thermography.</a> Eur. J. Phys. 34 (6), 91-109 (2013).</li>
<li>Maldague, X. P. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/228794492_Introduction_to_NDT_by_active_infrared_thermography">Introduction to NDT by active infrared thermography.</a> Mater. Eval. 60 (9), 1060-1073 (2002).</li>
<li>Li, T., Almond, D. P., Rees, D. A. S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963869510001076">Crack imaging by scanning pulsed laser spot thermography.</a> Ndt&E Int. 44 (2), 216-225 (2011).</li>
<li>Lugin, S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963869513000315">Detection of hidden defects by lateral thermal flows.</a> Ndt&E Int. 56, 48-55 (2013).</li>
<li>Li, T., Almond, D. P., Rees, D. A. S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/22/3/035701/meta">Crack imaging by scanning laser-line thermography and laser-spot thermography.</a> Meas. Sci. Technol. 22 (3), (2011).</li>
<li>Pech-May, N. W., Oleaga, A., Mendioroz, A., Salazar, A. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1007/s10921-016-0344-x">Fast Characterization of the Width of Vertical Cracks Using Pulsed Laser Spot Infrared Thermography.</a> Journal of Nondestructive Evaluation. 35 (2), 22(2016).</li>
<li>Thiel, E., Kreutzbruck, M., Ziegler, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aThiel%2C+E+%22Proc.+SPIE+9761%22">Proc. SPIE 9761</a>. Douglass, M. R., King, P. S., Lee, B. L. , Spie-Int Soc Optical Engineering. (2016).</li>
<li>Thiel, E., Kreutzbruck, M., Ziegler, M. <a target="_blank" href="https://www.wcndt2016.com/">Proc. WCNDT 2016</a>. , 6(2016).</li>
<li>Mandelis, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMandelis%2C+A+%22Diffusion-Wave+Fields%3A+mathematical+methods+and+Green+functions%22">Diffusion-Wave Fields: mathematical methods and Green functions</a>. , Springer-Verlag. (2001).</li>
<li>Almond, D., Patel, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAlmond%2C+D+%22Photothermal+Science+and+Techniques%22">Photothermal Science and Techniques</a>. 10, Chapman & Hall. (1996).</li>
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<li>Bennett, C. A., Patty, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+wave+interferometry%3A+a+potential+application+of+the+photoacoustic+effect%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Opt%22%5BJournal%5D)">Thermal wave interferometry: a potential application of the photoacoustic effect.</a> Appl. Opt. 21 (1), 49-54 (1982).</li>
<li>Busse, G. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.93942?journalCode=apl">Stereoscopic depth analysis by thermal wave transmission for nondestructive evaluation.</a> Appl. Phys. Lett. 42 (4), 366(1983).</li>
<li>Holtmann, N., Artzt, K., Gleiter, A., Strunk, H. P., Busse, G. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/17686733.2012.741919">Iterative improvement of Lockin-thermography results by temporal and spatial adaption of optical excitation.</a> Qirt J. 9 (2), 167-176 (2012).</li>
<li>Pribe, J. D., Thandu, S. C., Yin, Z., Kinzel, E. C. <a target="_blank" href="http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2522861">Toward DMD illuminated spatial-temporal modulated thermography.</a> Proc. SPIE 9861. , (2016).</li>
<li>Ravichandran, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Spatial+and+temporal+modulation+of+heat+source+using+light+modulator+for+advanced+thermography%22">Spatial and temporal modulation of heat source using light modulator for advanced thermography</a>. , Missouri University of Science and Technology. (2015).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.mouser.com/ds/2/405/dlps013d-261248.pdf">DLP 0.55 XGA Series 450 DMD</a>. , TexasInstruments. (2015).</li>
<li>Application Note - DLP System Optics. , TexasInstruments. Available from: 
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<li>DLP LightCommander Control Software - User Manual. , LogicPD. Available from: 
 <a target="_blank" href="https://support.logicpd.com/ProductDownloads/LegacyProducts/DLPLightCommander.aspx?_sw_csrfToken=318b0448">https://support.logicpd.com/ProductDownloads/LegacyProducts/DLPLightCommander.aspx?_sw_csrfToken=318b0448</a> (2011).</li>
<li>White Paper - Laser Power Handling for DMDs. , TexasInstruments. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?literatureNumber=dlpa027&fileType=pdf">http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?literatureNumber=dlpa027&fileType=pdf</a> (2012).</li>
<li>Moench, H., et al. <a target="_blank" href="http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2206439">High-power VCSEL systems and applications.</a> Proc. SPIE 9348. , (2015).</li>
</ol>

Gli autori non hanno niente da rivelare.

Il protocollo descritto descrive come individuare difetti artificiali sottostanti orientati perpendicolarmente alla superficie. L&#39;idea principale del metodo è quella di creare campi d&#39;onda termali interferenti che interagiscano con il difetto sottosuolo. I passaggi più importanti sono (i) combinare un SLM con un laser diodi per creare due modelli alternati di illuminazione ad alta potenza sulla superficie del campione; Questi schemi sono convertiti fototermicamente in campi di onde termiche coerenti, (ii) lascia...

Il metodo di termografia fototermica proiettata laser (LPPT) viene utilizzato per individuare i difetti sottosufficiali che sono incorporati nel volume del campione di prova e orientati prevalentemente perpendicolarmente alla sua superficie. Il metodo utilizza l&#39;interferenza distruttiva di due campi d&#39;onda termica antifasica dello stesso allungamento e della frequenza come mostrato nella Figura 1b . Nei materiali privi di difetti isotropici le onde termiche neutralizzano in maniera distruttiva ( ovvero oscillazione della temperatura zero) al piano di simmetria per sovrapposizione coerente. In caso di un materiale con un difetto di sovratensione, il metodo sfrutta l&#39;interazione dei componenti laterali ( cioè in-piano) tra il flusso di calore transitorio e questo difetto. Questa interazione può essere misurata in un nuovo allungamento della temperatura oscillante alla linea di simmetria sulla superficie del campione. Ora, il campione che contiene il difetto viene scandito dal campo d&#39;onda termica sovrapposta eIl livello di allungamento della temperatura viene misurato in relazione alla posizione del campione. A causa della simmetria, la condizione di interferenza distruttiva viene soddisfatta ancora una volta quando il difetto attraversa il piano di simmetria; Questo ci permette di individuare il difetto molto sensibilmente. Inoltre, dal momento che il livello di disturbo massimo dell&#39;interferenza distruttiva è correlato alla profondità del difetto, è possibile determinare la sua profondità analizzando la scansione di temperatura 1 . Il LPPT può essere assegnato alla metodologia di termografia attiva, un metodo non distruttivo ben consolidato, in cui viene generato attivamente il riscaldamento transitorio e la conseguente distribuzione, anche temporanea, della temperatura viene misurata tramite una telecamera IR termica. In generale, la sensibilità di questa metodologia è limitata a difetti orientati essenzialmente perpendicolari al flusso di calore transitorio. Inoltre, poiché l&#39;equazione di conduzione calorica transitoria di governo è una differenza parabolica parzialeL&#39;equazione nziale, il flusso di calore nel volume è fortemente smorzato. Di conseguenza, la profondità di sondaggio della metodologia di termografia attiva è limitata ad una regione di superficie vicina, di solito nella gamma del millimetro. Due delle più comuni tecniche di termografia attiva sono pulsate e termografiche di blocco. Sono veloci a causa dell&#39;illuminazione planare della superficie ottica 2 , ma portano ad un flusso di calore transitorio perpendicolare alla superficie. Pertanto, la sensibilità di queste tecniche è limitata a difetti prevalentemente orientati in parallelo ( ad esempio delaminazioni o vuoti) alla superficie del campione riscaldata. Una regola empirica per la termografia pulsata afferma che &quot;il raggio del più piccolo difetto rilevabile deve essere almeno uno o due volte più grande della sua profondità sotto la superficie&quot; 3 . Per aumentare l&#39;area di interazione effettiva tra un difetto orientato perpendicolarmente ( ad es. Una crepa) e il flusso di calore, è necessario che la direzione del flusso di calorecambiato. L&#39;eccitazione locale, ad esempio, usa un laser concentrato con un punto lineare o circolare, genera un flusso di calore con un componente in piano che è in grado di interagire efficacemente con il difetto perpendicolare 4 , 5 , 6 , 7 . Nel metodo presentato, usiamo anche i componenti laterali di flusso di calore per rilevare i difetti di sottosuolo, ma utilizziamo il fatto che le onde termiche possono essere sovrapposte, mentre difetti, in particolare quelli verticalmente, disturbano questa sovrapposizione. In questo modo, il metodo presentato assomiglia a un metodo senza riferimento, simmetrico e molto sensibile, in quanto è possibile rilevare difetti artificiali di sottosuolo a un rapporto di larghezza / profondità molto inferiore a uno 8 , 9 . Fino ad ora era difficile creare due campi d&#39;onda termica antifasica che fornissero energia sufficiente. Abbiamo raggiunto questo bY unisce un modulatore di luce spaziale (SLM) ad un laser a diodi ad alta potenza che ci ha permesso di unire l&#39;alta potenza ottica del sistema laser con la risoluzione spaziale e temporale della SLM (vedi figura 2 ) in un proiettore ad alta potenza . I campi delle onde termali sono ora create dalla conversione fototermica di due modelli di linee modulati sinusoidalmente antifasici tramite la luminosità del pixel dell&#39;immagine proiettata (vedi Figura 2 , Figura 1a ). Ciò porta a un riscaldamento strutturato della superficie del campione e si traduce in campi d&#39;onda termici ben definiti e distruttivi. Per individuare un difetto di sottosuolo, il disturbo dell&#39;inferenza distruttiva viene misurato come una oscillazione di temperatura in superficie utilizzando una telecamera IR. Il termine &quot;onda termica&quot; viene discusso in modo controverso poiché le onde termiche non trasportano energia a causa del carattere diffusivo della propagazione del calore. Tuttavia, c&#39;è un comportamento simile all&#39;onda quando hea<html> Periodicamente, permettendoci di utilizzare somiglianze tra onde reali e processi di diffusione 10 , 11 , 12 . Così, un&#39;onda termica può essere intesa come altamente smorzata nella direzione di propagazione ma periodica nel tempo ( Figura 1b ). La lunghezza di diffusione termica caratteristica <img alt="Equazione 1" src="/files/ftp_upload/55733/55733eq1.jpg" /> È descritta dalle proprietà materiali (conducibilità termica k , capacità termica c p e densità ρ ) e frequenza di eccitazione ƒ. Anche se l&#39;onda termica si sta decadendo fortemente, la sua natura d&#39;onda può essere applicata per ottenere informazioni sulle proprietà del campione. La prima applicazione di interferenze dell&#39;onda termica è stata utilizzata per determinare lo spessore degli strati. In contrasto con il nostro metodo, l&#39;effetto di interferenza è stato utilizzato nella dimensione di profondità (perpendicolare alla superficie)<html> Ref &quot;&gt; 13. Estendendo l&#39;idea di interferenze a una seconda dimensione dividendo un fascio laser, è stata utilizzata l&#39;interferenza dell&#39;onda termica per dimensionare i difetti sottostanti 14. Ancora questo metodo è stato applicato nella configurazione della trasmissione, il che significa che è stato limitato dalla penetrazione Inoltre, poiché è stata utilizzata una sola sorgente laser, questo metodo utilizza interferenze costruttive, il che significa che è necessario un riferimento senza difetti. Oltre all&#39;idea di utilizzare l&#39;interferenza dell&#39;onda termica, il primo approccio tecnico a livello spaziale e Il riscaldamento temporale controllato è stato eseguito da Holtmann ed altri utilizzando un proiettore non modificato a cristalli liquidi (LCD) con la sorgente luminosa incorporata, che è stata fortemente limitata nella sua potenza di uscita ottica 15. Ulteriori approcci di Pribe e Ravichandran mirano ad aumentare l&#39;ottica Potenza di uscita anche collegando un laser ad un SLM 16 ,<html> S = &quot;xref&quot;&gt; 17. Il protocollo qui descritto descrive come applicare il metodo LPPT per individuare i difetti di sottosuolo orientati perpendicolarmente alla superficie dei campioni d&#39;acciaio. Il metodo è in una fase precoce, ma abbastanza potente per convalidare l&#39;approccio proposto; Tuttavia, è ancora limitata in termini di potenza ottica di uscita ottimale dell&#39;installazione sperimentale. Poiché l&#39;aumento della potenza di uscita ottica rimane una sfida, il metodo presentato viene applicato all&#39;acciaio rivestito contenente tacche lavorate artificiali a scarica elettrica. Tuttavia, i passi più importanti e più critici del protocollo, generando un&#39;illuminazione strutturata omogenea, che soddisfano i requisiti per l&#39;interferenza distruttiva dell&#39;onda termica e individuando il difetto, restano però ancora per difetti più impegnativi. Poiché la quantità di regolazione è la lunghezza di diffusione termica μ, il metodo LPPT può essere applicato anche a numerosi materiali diversi. nt &quot;&gt; <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/55733/55733fig1.jpg" /> Figura 1: Principio dell&#39;effetto distruttivo di interferenza. ( A ) Schema dello schema di illuminazione utilizzato durante gli esperimenti. Il campione viene riscaldato spazialmente e temporaneamente da due modelli periodicamente illuminati con uno spostamento di fase di π. La linea tratteggiata rappresenta la linea di simmetria tra entrambi i modelli. Questa linea verrà utilizzata per la valutazione come una &quot;linea di esaurimento&quot;. ( B ) Diagramma del risultato termico alternato spatialmente e temporaneamente calcolato dalla soluzione analitica dell&#39;equazione di conduzione termica termica. Esso mostra le onde termiche rispondenti all&#39;illuminazione di (a) con un&#39;irradianza dei due modelli con P opt 1 = 1,5 W sin (2π 0,125 Hz t ) + 1,5 W e P opt 2 = 1,5 W sin (2π 0,125 Hz t + Π) + 1,5 W per l&#39;acciaio costruttivo ρ </Em&gt; = 7.850 kg / m 3 , c p = 461 J / (kg · K), k = 54 W / (m · K). Il profilo di temperatura sulla linea tratteggiata non mostra alcuna oscillazione termica per materiale omogeneo, isotropico. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55733/55733fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/55733/55733fig2.jpg" /> Figura 2: Schema del principio di misurazione del riscaldamento strutturato impiegato in termografia attiva. Un fascio Gaussio omogeneizzato a un profilo di cappello è applicato a un Modulatore di Luce Spaziale (SLM). Lo SLM risolve il fascio spazialmente dagli elementi commutabili e temporaneamente dalla velocità di commutazione. Ogni elemento rappresenta un pixel SLM. In questo esperimento, SLM è un dispositivo digitale micro specchio (DMD). Modulando la luminosità del pixel A con un software di controllo deterministico tempo, la superficie del campioneViene riscaldata in modo strutturato. Nel caso dell&#39;esperimento presentato, modulare due linee antifase (fasi: φ = 0, π), che sono l&#39;origine dei campi di onde termali interferenti coerenti alla frequenza angolare ω. I campi d&#39;onda interagiscono con la struttura interna del campione che influenzano anche il campo di temperatura in superficie. Questo viene misurato tramite la sua radiazione termica da una telecamera infrarossa a media onda. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55733/55733fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

<table><tbody><tr><td>Sistema laser a diodi da 500 W, 940 nm</td><td>Laserline</td><td>LDM 500 - 20</td><td>Laser pilota classe 2 @ 650&nbsp; nm, il laser a diodi è un sistema laser di classe 4 --> laboratorio speciale necessario</td></tr><tr><td>Scatola di controllo laser</td><td>Laserline Laserline</td><td>Scatola di controllo laser LDM</td><td>Aggiungere al sistema laser, utilizzato per commutare elettronicamente, soglia laser, otturatore, laser su 0 V.. Scanner con scatola di controllo TTL da 5 V</td></tr><tr><td></td><td>Laserline</td><td></td><td>Complemento al sistema laser, utilizzato per regolare la potenza di uscita ottica tramite segnale analogico da 0&nbsp;V.. </td></tr><tr><td>Supporto laser a fibra da 10 V 2", f = 80 mm</td><td>Laserline</td><td></td><td>Aggiunta al sistema laser</td></tr><tr><td>Dispositivo DAQ (Acquisizione dati multifunzione) + terminale BNC</td><td>National Instruments</td><td>NI-USB 6251</td><td>La scheda DAQ viene utilizzata per attivare la telecamera IR,&nbsp; il DLP Light Commander 5500, il controllo Laser e diodo PDA 36A</td></tr><tr><td>Standard - PC&nbsp;</td><td></td><td></td><td>PC di controllo - scheda grafica per due schermi, almeno 4 x USB,</td></tr><tr><td>cavo</td><td></td><td></td> BNC basato su Windows <td>Cavo standard Cavo</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> HDMI <td>Cavo standard Cavo</td></tr><tr><td></td><td></td><td>micro USB a USB</td><td>Cavo standard</td></tr><tr><td>LabVIEW 2013 SP1 Development System</td><td>National Instruments</td><td></td><td>Ambiente di sviluppo per il controllo dei dispositivi</td></tr><tr><td>LPPT software di controllo</td><td>BAM</td><td></td><td>parte del pacchetto software LPPT di LabVIEW 2013 SP1</td></tr> Software <tr><td>di intensità LPPT</td><td>BAM</td><td></td><td>parte del pacchetto software LPPT di LabVIEW 2013 SP1</td></tr><tr><td>Software di controllo laser LPPT</td><td>BAM</td><td></td><td>parte del pacchetto software LPPT di LabVIEW 2013 SP1</td></tr><tr><td>Matlab 2016b</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Post-elaborazione dei dati</td></tr> <tr><td>di misuraSoftware di post-elaborazione LPPT</td><td>BAM</td><td></td><td>Post-elaborazione dei dati di misura</td></tr><tr><td>PC di controllo della telecamera IR</td><td>InfraTec</td><td></td><td>Control PC è fornito dal distributore della telecamera</td></tr><tr><td>Software di controllo della telecamera IR</td><td>InfraTec</td><td>Irbis 3 Professional</td><td></td></tr><tr><td>InfraTec SDK</td><td>InfraTec</td><td></td><td>Dynamic Link Library come interfaccia tra il formato di acquisizione dati nativo di Infratec e Matlab</td></tr><tr><td>Telecamera IR</td><td>InfraTec</td><td>Image IR 8300</td><td>640 x 512, rivelatore InSb raffreddato, lunghezza d'onda 2&nbsp; &micro;m.. 5.7 &micro; m, rumore = 20&nbsp; mK + accessori (cavo LAN, cavo di ingresso/uscita digitale, anello spaziale, alimentatore, custodia)</td></tr><tr><td>Treppiede</td><td>Manfrotto</td><td>161MK2B</td><td></td></tr><tr><td>Supporto per telecamera IR</td><td>Manfrotto</td><td>405</td><td></td></tr><tr><td>Kit di sviluppo proiettore (PDK) per la tecnologia di elaborazione digitale della luce (DLP) (DLP Light Commander 5500)</td><td>Logic PD</td><td>DLP-LC-DLP5500-10R</td><td>DLP5500 Dispositivo digitale a microspecchi di Texas Instruments incluso, il motore luminoso e la custodia devono essere smontati Software</td></tr><tr><td>di controllo PDK</td><td>Logic PD</td><td></td><td>Incluso alla consegna, software di controllo DLP Light Commander</td></tr><tr><td>Piattaforma meccanica per il PDK</td><td>BAM</td><td></td><td>Unità di controllo del misuratore di potenza autocostruita (140 x 230 x 420) mm3</td></tr><tr><td>Interfaccia</td><td>USB Ophir</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>VegaTestina del misuratore di potenza da 30 W&nbsp;</td><td>Ophir</td><td>30(150)A-LP1-18</td><td>Testa del misuratore di potenza per determinare la trasmissione del sistema del proiettore Testa del misuratore di potenza da</td></tr><tr><td>500 W</td><td>Ophir</td><td>FL500A</td><td>Misuratore di potenza per la supervisione del processo</td></tr><tr><td>Controllore di movimento</td><td>Newport</td><td>ESP301</td><td>con interfaccia USB</td></tr><tr><td>Stadio di traslazione</td><td>Newport</td><td>M-ILS200CC</td> Collegato al fotodiodo <td>ESP301</td></tr><tr><td>con amplificatore</td><td>Thorlabs</td><td>PDA 36A-EC</td><td>1" mount</td></tr><tr><td>Filtro riflettente ND1</td><td>Thorlabs</td><td>ND10A</td><td>da montare sul PDA 36A</td></tr><tr><td>Pinhole 1"</td><td>Thorlabs</td><td>P1000S</td><td>da montare sul PDA 36A</td></tr><tr><td>Breadboard ottica in alluminio&nbsp;</td><td>Base Thorlabs</td><td>MB60120/M</td> <td>(1.200 mm x 900 mm)</td></tr><tr><td>Lente convessa piana f = 200 mm</td><td>Thorlabs</td><td>LA1979-B</td><td>Rivestito per IR, prima lente del telescopio</td></tr><tr><td>Lente convessa Plano f = 75 mm</td><td>Thorlabs</td><td>LA1145-B</td><td>Rivestito per IR, seconda lente del telescopio</td></tr><tr><td>stadio di traslazione xy</td><td>Newport</td><td>M401</td><td>Utilizzato per la regolazione del telescopio</td></tr><tr><td>Beamsampler</td><td>Thorlabs</td><td>BSF20-B&nbsp;</td><td>Divide l'uscita ottica, utilizzata per ridurre l'ingresso ottico per il sistema di proiezione</td></tr><tr><td>Specchio</td><td>Thorlabs</td><td>BB2-E03</td><td>Specchio per l'accoppiamento del fascio al DLP Light Commander</td></tr><tr><td>Jack da laboratorio per impieghi gravosi</td><td>Thorlabs</td><td>L490</td><td>Utilizzato per il montaggio in fibra e sulla parte superiore del palco lineare per posizionare il campione (2x)</td></tr><tr><td>PDK-obiettivo&nbsp;</td><td>Nikon</td><td>Nikon AF Nikkor 50 mm 1:1:8:D&nbsp;</td><td>Obiettivo per DLP Light Commander, 50 mm</td></tr><tr><td>Lente convessa piana f = 100 mm</td><td>La lente Thorlabs</td><td>LA1050 -B</td><td>è collegata all'obiettivo Nikon</td></tr><tr><td>Lente bi-convessa f = 60&nbsp; mm</td><td>Thorlabs</td><td>LB1723 -B</td><td>Lente da collegare all'obiettivo Nikon per determinare la trasmissione ottica con la testa di misura da 30 W</td></tr><tr><td>Specchio d'oro protetto quadrato</td><td>Thorlabs</td><td>PFSQ20-03-M01</td><td></td></tr><tr><td>Scheda sensore IR ad alta potenza</td><td>Newport</td><td>F-IRC-HP-M</td><td>Scheda sensore per controllare il percorso ottico</td></tr><tr><td>2" mirino</td><td>BAM</td><td></td><td>Autocostruito</td></tr><tr><td>1" mirini</td><td>BAM</td><td></td><td>Livello</td></tr><tr><td>Bullseye</td> autocostruito <td>Thorlabs</td><td>LCL01</td><td></td></tr><tr><td>Stadio di traslazione</td><td>Newport</td><td>M-UMR8.25</td><td>Utilizzato per misurare il profilo del fascio</td></tr><tr><td>Vite micrometrica</td><td>Newport</td><td>DM17-25</td><td>Utilizzato con stadio di traslazione M-UMR8.25</td></tr><tr><td>Montato Zero Aperture Iris</td><td>Thorlabs</td><td>ID75Z/M</td><td>utilizzato per controllare l'ottico Basi per percorsi</td></tr><tr><td>e supporti per pali Kit di base, componenti metrici e universali</td><td>Thorlabs</td><td>ESK01/M</td><td>Pali di base</td></tr><tr><td>e Accessori Kit Essentials, componenti metrici e universali</td><td>Thorlabs</td><td>ESK03/M</td><td></td></tr><tr><td>M6 Kit viti a testa cilindrica e bulloneria</td><td>Thorlabs</td><td>HW-KIT2/M</td><td></td></tr><tr><td>Binari da costruzione</td><td>Thorlabs</td><td>XE25L700/M</td><td></td></tr><tr><td>1" Cubo da costruzione</td><td>Thorlabs</td><td>RM1G</td><td>Utilizzato per il montaggio di binari da costruzione</td></tr><tr><td>Lavorazione a scarica elettrica</td><td>Sodick</td><td>AG60L</td><td>www.sodick.de</td></tr><tr><td>Blocco St37 di acciaio (100 x 100 x 40) mm3</td><td>BAM</td><td></td><td>autocostruito, difetto nascosto con spessori di parete rimanenti di 0,25&nbsp; mm, 0,5 mm, 0,70 mm, 1,25&nbsp; mm (mostrato in Figura 5)</td></tr><tr><td>St37 blocco di acciaio (100 x 100 x 40) mm</td><td>BAM</td><td></td><td>autocostruito, difetto nascosto con spessori di parete rimanenti di 1&nbsp; mm, 1,5&nbsp; mm, 1,75 mm, 2 mm (mostrato in Figura 5)</td></tr><tr><td>Spray di grafite</td><td>CRC Industries Europe NV</td><td>GRAPHIT 33</td><td>Ref. 20760, aerosol da 200 mL (Kontakt-Chemie)</td></tr><tr><td>Nastro protettivo</td><td>Tesa</td><td>tesakrepp 4348</td><td>utilizzato per proteggere i difetti nascosti durante il rivestimento</td></tr></tbody></table>

localizzazione dei difetti suburfacea mediante riscaldamento strutturato utilizzando la termografia fototermica proiettata laser

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

Il metodo presentato viene utilizzato per individuare i difetti di sottosuolo orientati perpendicolarmente alla superficie. Per raggiungere questo obiettivo, creiamo campi di onde termiche interferenti distruttive che sono disturbati dal difetto. Questo effetto viene misurato e utilizzato per individuare il difetto. Formiamo i campi d&#39;onda interferenti distruttivi usando un proiettore modificato. Il motore leggero originale del proiettore è sostituito da un laser ad alta potenza a fibra ottica. Il suo fascio è sagomato e allineato al modulatore luminoso spaziale del proiettore e ottimizzato per un ottimale throughput ottico e una proiezione omogenea, caratterizzando innanzitutto il profilo del fascio e, in secondo luogo, correggendolo meccanicamente e numericamente. Una telecamera ad infrarossi ad alta prestazione (IR) viene configurata in base alla situazione geometrica rigorosa (compresa la correzione delle distorsioni dell&#39;immagine geometrica) e alla necessità di rilevare oscillazioni di temperatura deboli sulla superficie del campione. L&#39;acquisizione dei dati può essere eseguita una volta sincronizzataLa ronizzazione tra le singole sorgenti di campo di onde termiche, la fase di scansione e la telecamera IR viene stabilita utilizzando una configurazione sperimentale dedicata che deve essere sintonizzata sul materiale specifico esaminato. Durante la post-elaborazione dei dati, vengono estratte le informazioni pertinenti sulla presenza di un difetto sotto la superficie del campione. Viene recuperato dalla parte oscillante della radiazione termica acquisita proveniente dalla cosiddetta linea di esaurimento della superficie del campione. La posizione esatta del difetto è dedotta dall&#39;analisi della forma spaziale-temporale di queste oscillazioni in un passaggio finale. Il metodo è privo di riferimento e molto sensibile ai cambiamenti all&#39;interno del campo d&#39;onda termica. Finora il metodo è stato testato con campioni di acciaio ma è applicabile anche a materiali diversi, in particolare a materiali sensibili alla temperatura.

Seguendo il protocollo, è stato scelto il lato 1 del campione d&#39;acciaio con un difetto di sottosuolo ad una profondità di 0,25 mm per generare risultati rappresentativi. Il difetto è stato inizialmente posizionato approssimativamente al centro dell&#39;area illuminata. Il campione è stato quindi spostato da -5 mm a 5 mm attraverso lo stadio lineare ad una velocità di 0,05 mm / s. Usando questi parametri, la Figura 11a mostra i dati di scansione dopo averli estratti d...

Questo metodo mira a individuare difetti verticali superficiali. Qui accoppiamo un laser con un modulatore luminoso spaziale e innesco il suo ingresso video per riscaldare una superficie di campionamento deterministicamente con due linee modulate antifase acquisendo immagini termiche fortemente risolte. La posizione di difetto viene recuperata dalla valutazione dei minimi di interferenza dell&#39;onda termica.

Localizzazione dei difetti suburfacea mediante riscaldamento strutturato utilizzando la termografia fototermica proiettata laser

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...

L'obiettivo generale di questo metodo è utilizzare un riscaldamento strutturato e un'immagine termica ad alta risoluzione in modo non distruttivo e senza contatto per individuare difetti sotterranei orientati perpendicolarmente alla superficie di un campione di acciaio. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande fondamentali nel campo dell'immagine termica. Ad esempio, quanto piccolo e quanto profondo può essere un difetto per essere rilevato.Il vantaggio principale di questa tecnica è che possiamo generare campi di onde termiche che si propagano nel piano di osservazione, rendendo l'approccio altamente sensibile a difetti orientati perpendicolarmente. Questo sistema di termografia fototermica con proiezione laser è montato su un banco ottico da banco. Il sistema ha già subito la maggior parte dei passaggi preparatori necessari per essere utilizzato in un esperimento.All'inizio del percorso del fascio si trova la sorgente laser. La fibra laser è sostenuta da un supporto per fibra laser. Successivamente, un telescopio riduce il diametro del fascio laser a una dimensione appropriata per le successive sezioni della linea del fascio.Dietro il campionatore del fascio, una testa di

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Abbiamo dimostrato che le lesioni maligne pigmentato con una maggiore attività metabolica di generare quantificabili quantità di calore e la misura della risposta transitoria termica della pelle ad una eccitazione di raffreddamento consente l'identificazione quantitativa dei melanomi e tumori della pelle (vs non-proliferativa nevi) in una fase precoce stadio della malattia.

Visualizzazione quantitativa e diagnosi del tumore della pelle utilizzando Dynamic Thermal Imaging

Apparecchiatura compatibile MRI progettato su misura basato sul laser riscaldamento è stato sviluppato per fornire riscaldamento locale di tumori sottocutanei per attivare il rilascio di agenti di liposomi termosensibili specificamente alla regione tumorale.

Appositamente studiata apparecchi di riscaldamento a base laser per la Release Innescata di Cisplatino da termosensibile liposomi con Risonanza Magnetica Guidance Immagine

Europio thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) ha una linea luminescenza ottica a 612 nm, la cui efficienza attivazione diminuisce fortemente con la temperatura. Se un campione rivestito con una pellicola sottile di questo materiale è micro-immaginata, l'intensità nm risposta luminescente 612 può essere convertita in una mappa diretta della temperatura superficiale del campione.

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I laser sono spesso utilizzati in studi di risposta cellulare al danno del DNA. Tuttavia, essi generano lesioni la cui spaziatura, frequenza, e collisioni con forcine di replicazione sono raramente caratterizzati. Qui, descriviamo un approccio che consente la determinazione di questi parametri con laser localizzato legami crociati interstrand.

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Un approccio termoplasmonico per lo studio della riparazione della membrana plasmatica in cellule viventi e membrane modello

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Terapia plasmonica fototermica del cancro: fantocci che imitano il tessuto tumorale inclusi in nanoparticelle per la visualizzazione della distribuzione fototermica della temperatura

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