Ученые из Чанчуньского института оптики разработали новый метод оптической когерентной томографии для поиска скрытых дефектов в материалах. Статья опубликована в журнале Light: Advanced Manufacturing.
В качестве метода неразрушающего оптического контроля с высоким разрешением оптическая когерентная томография (ОКТ) широко используется в биомедицине и промышленности. Однако традиционные системы сталкиваются с серьезными проблемами при проверке промышленных материалов.
Главными сложностями долгое время оставались плохая адаптация к условиям окружающей среды и трудности в балансировании между разрешением и эффективностью контроля. Кроме того, сильные шумовые помехи от поверхностного отражения мешали получать качественные изображения глубоко залегающих структур.
Новая внеосевая конфигурация ОКТ предлагает эффективный подход к неразрушающему обнаружению поверхностных и скрытых дефектов в таком материале, как карбид кремния. Разработанная архитектура позволяет собирать многократно рассеянные фотоны и одновременно подавлять зеркальное отражение.
Синхронное сканирование материалов
Одновременно получая рассеянные сигналы от двух угловых каналов, этот подход захватывает взаимодополняющую информацию о дефектах, которую невозможно получить с помощью одного канала. В системе используется широкополосный источник ближнего инфракрасного света, балансирующий высокое осевое разрешение с глубоким проникновением в структуру карбида кремния.
Специально для этой установки исследователи спроектировали девятиэлементный сферический объектив высокого разрешения. Внеосевое освещение эффективно подавило сильные зеркальные помехи от поверхности образца, в то время как широкополосный источник света обеспечил высокий контраст даже в средах с сильным рассеянным освещением.
Экспериментальные результаты показали, что средняя глубина визуализации в режиме темного поля оказалась выше, чем в режиме светлого поля. После слияния этих двух типов изображений система полностью избегает световых помех, сохраняя при этом преимущества большей глубины сканирования и высокой контрастности. Новая технология значительно улучшает локализацию дефектов и повышает точность их классификации.
Ранее химики МГУ нашли замену токсичному свинцу в солнечных батареях.