Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan holografisk interferometri kunne påvirke fremtiden

De sidste to billeder viser objektets vibration set i realtid og som en hologramrekonstruktion. Kredit:Karl A. Stetson

Holografisk interferometri er teknikken til at måle stress, belastning og vibrationer med lys. Det er defineret af lysets bølgelængde, der finder fejl i strukturelle bindinger. Det gør fuld brug af et holograms evne til at gengive det optiske felt, der reflekteres eller transmitteres af et objekt.

Holografisk interferometri udnytter to uforudsete muligheder i et hologram. For det første kan et hologram optage usammenhængende felter og rekonstruere dem sammenhængende, så de kan gribe ind i dets rekonstruerede felt. For det andet kan et hologram rekonstruere det optiske felt fra et objekt. Det kan laves om med en sådan nøjagtighed, at det forstyrrer det originale felt fra objektet, når det flyttes fra dets oprindelige position.

I en gennemgang udgivet i Light:Advanced Manufacturing , Karl Stetson fra Karl Stetson Associates har fortalt om opdagelsen af ​​holografisk interferometri, diskuteret dens udvikling og specificeret nogle af dens vigtigste anvendelser. Papiret, "Opdagelsen af ​​holografisk interferometri, dens udvikling og anvendelser," vurderede de oprindelige eksperimenter og hvad der kunne ske i fremtiden.

Forfatteren var inspireret af "Holographic Visions:A History of New Science" af Sean Johnston, men følte alligevel en dyb følelse af utilfredshed. Så han arbejdede på at genoverveje tilgangen til mange af de eksperimenter, der er beskrevet i bogen. Det gav ham mulighed for at vurdere alt med friske øjne og teste teorierne.

Ved et uheld affyrede laseren en dobbeltpuls, hvoraf den første skete, før kuglen var i synsfeltet. Kredit:Karl A. Stetson

Et eksempel var interferenskanterne på kanterne af specifikke holografiske rekonstruktioner. Forfatteren forklarede, hvordan hans team arbejdede sammen for at ændre deres metodologi sammenlignet med mange årtier før. De fandt, at det var vigtigt at vurdere korrekt, hvordan disse frynser opstod. Gennem deres eksperimenter fandt holdet ud af, at det var mest nyttigt at måle vibrationer i realtid på reflekterende overflader.

Måling af realtidsvibrationer på reflekterende overflader er afgørende for mange industrier. Mens holdet først brugte blikdåser og andre simple former, kæmpede de for at finde en sektor, der kunne drage fuld fordel af holografisk interferometri. Imidlertid kom flyindustrien meget hurtigt om bord med støtte fra professorer i akustik.

Holografisk test krævede en betydelig initial investering, hvilket tilføjede betydelige omkostninger til produkterne. Flyselskaber ville investere i dette, da enhver fiasko ville være større end de oprindelige omkostninger. Jetmotorer vibrerer meget, og høj cyklustræthed er en væsentlig kilde til svigt for vingerne. De er designet til at have resonanser, der ikke exciteres ved driftens rotationshastigheder. Holografi tilbød en måde at visualisere tilstandsformerne og bekræfte matematiske analyser.

Kredit:Karl A. Stetson

Den høje effektivitet af en jetmotor afhænger af det smalle mellemrum mellem knivspidserne og motorhuset. Et slibbart materiale er bundet til motorens huse. Hvis de roterende blade kommer i kontakt med huset fra enhver deformation, vil de blot skrabe noget materiale væk og ikke brække af. Hvis der er steder, hvor tætningen ikke er godt bundet til huset, kan disse blive slået ud af skrabebladene og resultere i dårligere motoreffektivitet. Ultralydsstøj viser opløste områder som mørke pletter under holografisk test af et kappesegment.

Flytningen til digital holografisk interferometri har været uundgåelig i betragtning af den teknologiske udvikling i de sidste tredive år. Der er ingen tvivl om, at der vil ske yderligere udvikling på dette område i fremtiden, men forfatteren kan ikke være sikker på, hvor det vil føre os hen. + Udforsk yderligere

Lineær polarisationsholografi