太赫兹技术介绍了电磁谱中的非破坏性测试

在电磁频谱中，太赫兹（THz）辐射坐在红外和微波区之间，在300GHz和3000GHz（0.3-3 ZHz）之间的频率，并且相应的波长为1mm至0.1mm。从历史上看，在与物质中产生和检测辐射有限研究的困难¹。然而，最近的进步现在意味着可以生成和检测0.1-3个频率。

从太赫兹技术中受益的应用包括飞机和纤维增强复合材料。图像信用：Frank_Peters /shutterstock.com.

THZ辐射可以穿透各种非导电材料（如纸板，塑料，陶瓷，衣服，木材，砌体和纸张））））。亚博网站下载穿透深度相对较大（虽然通常小于微波辐射），使得用于探测样品的内部结构以寻找缺陷和夹杂物的THz辐射²。许多化学品具有定义THz频率的指纹，因此可以使用THz光谱识别和表征药物和炸药等物质。

THZ辐射的优点

THz辐射穿透多种材料（例如，超过红外线），并且作为成像技术亚博网站下载，也表现出良好的空间分辨率（例如，比微波更好）²。这种更高的分辨率意味着很好地用于分析具有低对比度范围的复杂系统，其中建立的方法（如超声）可能会失败。

随着THz脉冲携带非常低的能量（与X射线或紫外线辐射相比），它们不会电离和损坏研究的材料。这使得它们特别适用于诸如非侵入性成像和非破坏性质量控制的应用。THz技术可以使用超声波和其他检查不能，例如当不可能或当敏感材料需要检查时（例如轻质飞机复合材料）或者材料不进行超声波亚博网站下载¹。

低能量意味着这种类型的辐射也是为了人们使用的安全;没有相关的健康或安全风险。

太赫兹技术提供了高度准确，可靠和可重复的检查数据。

应用程序

脉冲太赫兹成像可以提供有关样品的一系列信息。它可以测量涂层的厚度和研究它的粘合程度，并一次性提供高精度的多层厚度测量^3.。它还可以检测内部空隙或特定气体的存在，并详细说明泡沫层中的密度分布^4.。它的主要优势是可以与最敏感的材料和测试环境一起使用。亚博网站下载

应用包括飞机和纤维增强复合材料中的NDT;陶瓷涂层厚度测量;管道的检查和修理;评估接缝;检测空隙;检查放射线（保护雷达天线的外壳）和汽车燃料箱;安全应用程序，如检查机场爆炸物;和内部结构的成像¹。

Terametrix产品

T-RAY 5000系列¹

Terametrix Inc设计了适用于工业环境的强大紧凑型脉冲太赫兹测量系统。传感器头通过光纤耦合到包含电光采集硬件的机架安装封装。这完善灵活性，因为传感器头可以被替换并配置为用户的特定要求。由于T射线5000系统可以适应其模块化结构，可以快速且容易地进行切削刃研究，随着T射线5000系统可以调整为处理大量实验。

传感器头

T-RAY 5000系列控制单元可以与手持式计或线扫描仪结合使用，用于无损检测^4.。单点计（SPG）确定具有无与伦比的精度的几个涂层的厚度，线扫描量表（LSG）在表面下产生结构的图像。根据选择的尖端，可以直接开启或以直角进行直接开启或以直角进行测量。虽然基本上是非接触的，但是测量尖端有助于用户在使用手持工具时将对象定位在THZ波束的焦点处。使用触摸屏显示选择测量配置和操作模式。该系统能够在金属或复合基材上工作。

应用领域包括航空航天系统用于测量涂层厚度和面板对齐并识别缺陷;船舶（涂料下涂层厚度和腐蚀）;建筑产品（接缝检验和空隙检测）;和石化（钢管涂料和管材修复检查）。

Terametrix在线传感器头 - C1D1^5.

传感器头允许

T射线5000系统在易燃气氛中工作，例如油漆喷雾展位或涂布设施，因为发射器和接收器容纳在密封的不锈钢内，并且镜片涂有Teflon以承受溶剂。它也可以安装在机器人上。当其工作距离设置为115毫米时，如果需要，可以改变这一点。

Terametrix产品的应用

飞机无损检测^6.

一个很好的例子是F-35联合罢工战斗机。它的外部涂有特殊化学品，特别具有挑战性。然而，在涂料干燥后，在施用后，已经在测量涂层厚度时已经证明了Thz脉冲。然后，手持式THz扫描仪可以提供组装机身所需的信息，确保部件正确对齐。

一旦使用，飞机需要定期检查和服务。THz系统可用于评估外部涂层，以及在涂层需要去除时涂料去除涂料。在这种情况下，它们可以提供控制激光功率和切割深度的信息。

航天器无损检测^7.

美国宇航局采用太赫兹系统来检查航天器燃料箱外部喷涂的上泡沫绝缘。以前的模型T射线4000也用于检查梭子隔热罩的瓷砖，因为腐蚀可能发生在下面。通过测量将瓷砖附加到轨道器的层，NASA可以决定瓷砖是否需要更换。

美国宇航局还在调查Terahertz检验隔热罩，热毯和超高压罐，因为它开发了新的ARES发射平台;以及检查用于姿态调节火箭的超高压气体罐。太赫兹成像可以监控罐的Kevlar纤维涂层检查破碎的纤维。任何破裂都会导致轨道计的损失。

检查包装商品^8.

THz技术可用于检测包装产品中的污染，例如粉状抗生素，而产品仍然在其包装内。它还可以测试泡罩包装中平板电脑的重量，并且可以在其包装中进行粉末抗生素。

管道涂层和修复检查^9.

管道需要定期监测腐蚀和泄漏，并且可以使用THz技术来测量多层涂层的厚度和监测管修理。通常，玻璃纤维复合包装用作贴片，并且THz成像可以检查这些贴片以进行劣化。THz技术的优点是它可以在贴片下方探测管道表面，并检查管道表面的问题以及贴片。

参考和进一步阅读

1. https://www.recendt.at/en/thz.html.
2. https://lunainc.com/blog/high-speed-waveform-acquisition-key-terahertz- mimaging.
3. https://lunainc.com/product-category/sensing-and-non-destructive-test-products?family=88#category-15
4. https://lunainc.com/market/aircraft-non-destructive-testing/
5. https://lunainc.com/market/spaccraft-non-destructive-testing/
6. https://lunainc.com/market/examination-package-goods/

这些信息已被源地，审查和调整由Baugh和Weedon NDT提供的材料。亚博网站下载

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