Ученые из Токийского технологического университета и Университета Тюо создали широкополосный сканер, способный проверять коммуникации на поломки и заглядывать внутрь зданий на наличие стесненных условий. Изобретение позволило открыть новый метод неразрушающей визуализации, при котором объект или образец отображается (с использованием света), без какого-либо вреда для него.
Несмотря на огромные успехи в области неразрушающей визуализации в области доступного электромагнитного спектра, остаются нерешенными такие вопросы, как портативность сенсорных модулей, работа устройств без охлаждения (без громоздкого охлаждающего оборудования), а также фотомониторинг без участия человека или с помощью роботов.
«Переход от пилотируемого к роботизированному контролю может сделать такие операции, как проверка отключения линий электропередачи и исследование стесненных условий, более безопасными и устойчивыми», — объясняет профессор Юкио Кавано из Токийского технологического университета и Университета Тюо, который проводит обширные исследования в области терагерцового диапазона ЭМ-волн.
Профессор Кавано и его коллеги из Tokyo Tech разработали роботизированную широкополосную (с использованием широкого диапазона частот) платформу фотомониторинга, оснащенную источником света и имидж-сканером, который может работать независимо от местоположения и переключаться между отражающим и пропускающим зондированием.
В предложенном модуле ученые использовали тонкие пленки из физически и химически обогащенных углеродных нанотрубок (УНТ) в качестве неохлаждаемых листов формирователя изображения. Для преобразования света в электрический сигнал посредством термоэлектрического преобразования они использовали «фототермоэлектрический эффект».
Благодаря превосходным свойствам поглощения в широком диапазоне длин волн УНТ показали широкополосную чувствительность. Кроме того, лист формирования изображения позволял выполнять операцию стереоскопического зондирования как в отражающем, так и в пропускающем режимах, тем самым давая возможность проверять несколько изогнутых объектов, таких как бутылки с напитками, водопроводные трубы и газовые трубы. Обнаруживая локальные изменения сигналов, ученые смогли идентифицировать крохотные дефекты в этих структурах, которые иначе были бы невидимы.
Наконец, они добились фотомониторинга с обзором в 360° с использованием компактного сенсорного модуля, интегрированного с источником света, и реализовали то же самое в многоосевой подвижной руке с роботом, которая выполняла высокоскоростной фотомониторинг дефектного миниатюрная модель извилистого автомобильного моста.
