view in publisher's site

Broadband stepped-frequency modulated continuous terahertz wave tomography for non-destructive inspection of polymer materials

Highlights•An all-solid-state electronic 3D terahertz tomography system designed for NDI of polymer materials is demonstrated.•Hidden defects are obtained by a 3D image reconstruction algorithm, which features accuracy and fast computation speed.•A judgment basis for quantitative measurements of defect's cross-range size is summarized, which is suitable for other polymers.•Key resolution parameters and appropriate detection distance are established experimentally and discussed in detail.•The new approach is far-reaching significance for non-destructive inspection of polymer materials.AbstractAn all-solid-state electronic three-dimensional terahertz tomography system designed specifically for non-destructive inspection of polymer materials is demonstrated, which is capable of determining the positions and shapes of hidden defects accurately. The imaging radar system, based on stepped-frequency modulated continuous wave (SFMCW), with center frequency at 180 GHz, bandwidth of 60 GHz, and average power 0.5 mW, is tested against thick Teflon (polytetrafluoroethylene, PTFE) plates with internal voids as samples. The locations and shapes of the hidden holes are obtained in both electromagnetic simulation and experimental measurements with a three-dimensional image reconstruction algorithm, which features advantages of accurate reconstructed image details and fast computation speed, demonstrating that the terahertz imaging radar system combined with the algorithm developed is capable of detecting internal defects of thick polymers. Key resolution parameters are established experimentally in detail, demonstrating 2.5 mm and 1.7 mm range resolutions in free space and in Teflon separately, and lateral spot diameters ranging from 3.4 mm to 8 mm at imaging distances from 5 mm to 60 mm.

توموگرافی پیوسته امواج تراهرتز مدوله شده با پهنای باند وسیع برای بررسی غیرمخرب مواد پلیمری

نکات برجسته * یک سیستم توموگرافی سه‌بعدی الکترونیکی حالت جامد که برای NDI مواد پلیمری طراحی شده‌است، نشان‌داده شده‌است. * نقص‌های پنهان با یک الگوریتم بازسازی تصویر سه‌بعدی به دست می‌آیند که دقت ویژگی‌ها و سرعت محاسبه سریع را نشان می‌دهد. اساس قضاوت برای اندازه‌گیری‌های کمی اندازه میان برد مدفوع خلاصه شده‌است، که برای سایر پلیمرها مناسب است. * پارامترهای قدرت تفکیک کلید و فاصله تشخیص مناسب به صورت تجربی ایجاد شده و با جزئیات مورد بحث قرار گرفته‌اند. * رویکرد جدید اهمیت زیادی برای بازرسی غیر مخرب مواد پلیمری دارد. * عملکرد یک سیستم توموگرافی سه‌بعدی الکترونیکی حالت جامد تراهرتز که به طور خاص برای بازرسی غیر مخرب مواد پلیمری طراحی شده‌است، نشان داده می‌شود که قادر به تعیین موقعیت و شکل عیوب پنهان به طور دقیق است. سیستم رادار تصویربرداری، براساس موج پیوسته مدوله شده فرکانس پله‌ای (SFMCW)، با فرکانس مرکزی در GHz ۱۸۰، پهنای باند GHz ۶۰ و توان متوسط mW ۰.۵، در برابر صفحات ضخیم تفلون (پلی تترا فلورو اتیلن، PTFE)با حفره‌های داخلی به عنوان نمونه مورد آزمایش قرار گرفته‌است. مکان و شکل سوراخ‌های پنهان در هر دو شبیه‌سازی الکترومغناطیسی و اندازه‌گیری‌های تجربی با یک الگوریتم بازسازی تصویر سه‌بعدی به دست آمده‌است، که مزایای جزئیات تصویر بازسازی‌شده دقیق و سرعت محاسبه سریع را نشان می‌دهد، که نشان می‌دهد سیستم رادار تصویربرداری تراهرتز همراه با الگوریتم توسعه‌یافته قادر به تشخیص عیوب داخلی پلیمرهای ضخیم است. پارامترهای رزولوشن کلید به طور تجربی با جزییات اثبات شده‌اند، که نشان‌دهنده قطعنامه های محدوده ۲.۵ mm و ۱.۷ mm در فضای آزاد و در تفلون به طور جداگانه، و قطر نقطه جانبی در محدوده ۳.۴ mm تا ۸ mm در فواصل تصویربرداری از ۵ mm تا ۶۰ mm می‌باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Organic Chemistry
  • ترجمه مقاله Organic Chemistry
  • مقاله شیمی آلی
  • ترجمه مقاله شیمی آلی
  • مقاله Polymers and Plastics
  • ترجمه مقاله Polymers and Plastics
  • مقاله پلمیرها و پلاستیک
  • ترجمه مقاله پلمیرها و پلاستیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.