Ученые Ноттингемского университета разработали экспериментальное лазерное ультразвуковое устройство.

World-first: speed of sound used to measure elasticity of materials

Laser ultrasound, the science of turning high-energy optical energy into sound, allows ultrasound to be created in an extremely small area (200 µm, approx. the same width as 2-3 human hairs). This means the researchers can precisely create sound waves in each of these crystals in the metal one by one; by then measuring the speed of sound across each crystal, they can tell the shape of the crystals and the elasticity matrix of the material at a microscopic scale. Sound travels across the surface of metals 10 times faster than through air (at ~3000 m/s).
https://www.nottingham.ac.uk/news/world-first-speed-of-sound-used-to-measure-elasticity-of-materials

Хотя «лазерный ультразвук» с точки зрения физики звучит абсурдно, это вполне существующая практическая технология. Суть ее в том, что материал облучается лазером на определенной частоте, за счет чего в нем происходят микроколебания, порождающие ультразвук. Это позволяет, например, проводить бесконтактное ультразвуковое исследование в медицине.

Новое устройство – установка SRAS++ – создано для измерения эластичности (а значит, прочности и целостности) для изделий из таких материалов, для которых обычное ультразвуковое сканирование не работает. Например, для титана, никеля и их сплавов. Дело в том, что это материалы, используемые в аэрокосмической промышленности, где цена скрытого дефекта детали очень высока.

Лазерное ультразвуковое устройство генерирует высокочастотные волны в объеме около 200 микрометров (примерно два или три человеческих волоса).

Лазер посылает высокоэнергетический импульс света на материал образца, который создает звуковую волну, которая проходит вдоль его поверхности и отслеживается встроенным детектором для определения ориентации монокристаллов, а также их эластичности.

«SRAS не требует тщательной подготовки монокристалла; он быстр (каждую секунду можно выполнять тысячи измерений) и обеспечивает беспрецедентную точность измерений. Скорость метода такова, что, по нашим оценкам, мы могли бы повторить все исторические измерения эластичности за последние 100 лет в течение следующих шести месяцев», – сказал профессор Мэтт Кларк, который возглавлял исследование.

Источник: https://digitalocean.ru/n/uchenye-pridumali-lazernyj-ultrazvuk