Учёные НГУ впервые в России разработали экспериментальный высокочувствительный прибор для бесконтактного обнаружения дефектов в непрозрачных материалах. Речь идёт, например, о дереве, пластике и керамике. Эффективных и недорогих приборов, способных бесконтактно выполнять такую диагностику, не существует до сих пор — ни в России, ни за рубежом.
Исследования проводились на композитных материалах на основе углеродных волокон, предоставленных ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина». Данные материалы применяются в авиастроении для создания несущих элементов легкомоторных летательных аппаратов — крыльев и фюзеляжа. С помощью экспериментального макета прибора удалось выявить в структуре композита приповерхностные расслоения на ранних стадиях их образования, что критически важно, поскольку при полётных нагрузках процесс расслоения неизбежно усиливается.
— Важная особенность нашего прибора заключается в том, что при его создании мы применили разработанные нами излучатель и высокоэффективные компактные тонкоплёночные поляризационные элементы на основе метаматериалов — искусственных материалов с необычными оптическими свойствами. Данная работа нацелена на развитие методики бесконтактной эллипсометрической диагностики приповерхностных слоев оптически непрозрачных, а также рентгенонеконтрастных материалов и покрытий за счёт перехода в коротковолновую часть миллиметрового диапазона длин волн. Изготовленный нами лабораторный макет субтерагерцового эллипсометра уже не раз продемонстрировал свою работоспособность и эффективность. Прибор позволяет обнаружить скрытые внутренние дефекты материала при сканировании пучком излучения вдоль его поверхности,— рассказал старший научный сотрудник лаборатории Сергей Кузнецов.
Сейчас учёные НГУ отрабатывают методику обнаружения порошков в бумажных почтовых конвертах с использованием эллипсометра. Рентгеновские установки не «видят» столь малое количество мелкого порошкового вещества, а в терагерцовом диапазоне прибор можно настроить таким образом, чтобы он стал чувствителен к этим материалам.
Фото: пресс-служба НГУ