Mikroszkopikus hibaszűrés polarizációs gyorskamerával

Eltart egy darabig, mire a hétköznapi gyártófolyamatok részévé válik, de a Tokiói Ipari és Kereskedelmi Főiskola Shibaura Technológiai Intézetében kétségtelenül bravúros gyakorlatot dolgoztak ki az átlátszó anyagok kontaktus- és roncsolásmentes minőségellenőrzésére. A módszerrel a felületek (például érintőkijelzők, napelempanelek, gyógyászati és optikai termékek) mikroszkopikus méretű sérülései vagy egyenetlenségei is kiszűrhetők.

A kutatók alternatív megoldása lézer által generált plazma lökéshullámokat és az így keltett mechanikus rezgéseket használja fel a tárgy vizsgálatára, amit végül egy polarizációs gyorskamera végez: az anyagon áthaladó fény torzulásából állapítja meg a sérülés helyét és mértékét. Ha sikerül finomítani a stratégián, akkor olcsóbb, gyorsabb és talán minden eddiginél precízebb minőségellenőrző eljárás születhet.

A finom felületek egyenetlenségeinek kiszűrése egyre pontosabb technológiákat igényel. A ma is létező lézeres eljárások annak tűnnek, viszont elmondható róluk, hogy a nyaláb paramétereit kiemelt figyelemmel kell újra kalibrálni minden egyes anyaghoz, ha nem akarunk mi magunk kárt okozni, és ez több mint időigényes feladat. Pont ezért figyelemre méltó a japán tudósok teljesen formabontó, Lamb-hullámokra alapozó ötlete. A Sir Horace Lamb 20. századi angol matematikusról elnevezett, szilárd lemezekben keletkező rugalmas hullámok másképp terjednek, ha a felületen akár csak a legapróbb, szubmilliméteres tartományba eső karcolások vannak. Eddig szép, de elő kell idézni, és meg is kell figyelni őket.

- Hirdetés -

A Naoki Hosoya professzor által vezetett kutatócsoport először arra keresett választ, hogy hogyan lehet Lamb-hullámokat gerjeszteni a tárgy felszínén, anélkül, hogy kárt tennének benne. A problémát lézerindukált plazmával oldották meg: nagy energiájú lézert irányítottak kis mennyiségű gázra, amelynek ionizálódó molekulái instabil plazmabuborékokat képeztek az anyag felületén. Ezek tágulása idéz elő lökéshullámot, ami – pontosabban az anyagon áthaladó fény polarizációja – már megfigyelhető polarizációs gyorskamerával.

Az akár mikrométeres egyenetlenségeket is jelző módszerrel még sok munka lesz, mire beköltözhet a gyakorlatba, viszont ha megtörténik, jelentősen csökkenteni fogja a magas minőségű átlátszó anyagok gyártási költségét, ígérik a kutatók.

Gábor János, Okosipar.hu

Forrás: Science Daily

Akár ez is tetszhet