太赫兹技术研究有新突破重庆科研有望无损检测航空航天材料

2016-08-17 11:48:14 作者：本网整理来源：华龙网分享至：

玻璃纤维复合材料样本太赫兹光谱成像照片，里面的方块即为材料内部的缺陷太赫兹技术研究中心供图

    检查航空航天材料的内部是否有缺陷，现在的技术手段需要将材料一层层切开逐步检查，程序繁琐且不精准。未来有望利用一种被称为“太赫兹波”的电磁波，在不损伤材料的情况下，通过透射成像检测到材料内部微小的缺陷。近日，中国科学院重庆绿色智能技术研究院太赫兹技术研究中心（下称太赫兹研究中心）在太赫兹无损检测技术的研究已取得成果，有望改善航空航天材料的检测技术。

    不损伤材料洞察内部毫米级缺陷

    太赫兹波是一种不可见的电磁波，具有穿透性强、成像光谱特征明显、脉冲短且不容易破坏被检测物质的独特优势，因此受到国际广泛关注和研究。2013年，太赫兹研究中心成功向重庆市科委申请科研立项，对太赫兹在复合材料无损检测方面展开相关研究。

    据了解，飞机、卫星、航天飞船等的机身与绝热夹层材料多为“三明治”结构，即由碳纤维、玻璃纤维面板中间夹一层航空泡沫材料复合而成。如果中间层的泡沫材料出现空隙缺陷，将严重影响材料的绝热与安全性能。

    传统检测手段需切开一部分材料进行检查，这样必将破坏材料的完整。而太赫兹无损检测技术则可通过透射成像，看见绝热层内部小到毫米，甚至更细微的缺陷，实现无损检测。

太赫兹时域光谱成像仪局部首席记者雷其霖摄

    高科技接地气生产生活用途广

    太赫兹研究中心主任崔洪亮向记者透露，一些生产玻璃纤维的企业在进行产品质量检测时，采用一种老办法——将玻璃纤维在水中持续煮一个月，产品出现裂纹、气泡则说明有缺陷。而使用太赫兹波进行检测，1分钟之内就可以得到内部缺陷的检测结果，未来或将大大节约材料工艺研发的时间成本。

    太赫兹波无损检测不仅能够运用于工业生产检测，也能够运用于生活。

    在一定强度范围内，太赫兹波不会对人体产生损伤，因此能够用于人体或其他生物样品的活体检查。这就意味着在机场、火车站等安全检查中，太赫兹波也可以得到运用。乘客只需通过“太赫兹安检仪”的扫描，即可完成安检，摆脱人工的贴身检查。

    太赫兹无损检测的这种应用如果得到延伸应用，对公共场所的防恐、走私的管理工作将会得到改善。

    据了解，中科院重庆绿色智能研究院已经自主研发出复合材料无损检测的样机，性能稳定，并进入使用阶段。在之后的研究中将不断实现机器的小型化、集成化，以便更好地在实际中应用。