Глаз человека, несмотря на свое изумительно тонкое
устройство, далек от совершенства. Человек не видит микроскопические
предметы, плохо различает предметы, удаленные на большие расстояния. И
само собой разумеется, плохо видит ночью, в тумане. Но человек стремится
преодолеть эти ограничения. Он создал микроскоп и телескоп. А как
заглянуть внутрь непрозрачных предметов и материалов, увидеть процессы,
проходящие в невидимых средах?
Пышущий жаром стальной слиток до тридцати раз проходит между валками
прокатного стана, становясь все тоньше, пока не превращается в длинный и
широкий лист. Затем могучие прессы отштампуют из него части кораблей,
самолетов, ракет, детали турбин, сложных агрегатов. Им придется
выдерживать гигантские нагрузки, скорости, давления. А что если в
стальном листе будет какой-либо внутренний дефект? Тогда авария?
Контролеры внимательно исследуют готовые листы. Заметить поверхностные
повреждения - не проблема. Но что таится в самой толще металла? Многое
могут сказать рентгеновские и гамма-лучи, но далеко не все: они
"заметят" лишь относительно большие дефекты, мелкие же останутся
незамеченными.
В 1928 году советский ученый С. Я. Соколов на основе проведенных
исследований и опытов предложил для выявления дефектов использовать
ультразвук. Разработанные под руководством С. Я. Соколова приборы
получили название ультразвуковых дефектоскопов. Они обеспечили приоритет
СССР в этой области техники и получили мировое признание. С тех пор в
лаборатории, ныне носящей имя С. Я. Соколова, его ученики и последователи продолжают творческий поиск по созданию и совершенствованию
ультразвуковых дефектоскопов.
Некоторые теоретические вопросы дефектоскопии вы сказаны еще задолго до
первого практического применения ультразвука. В 1898 году в России и за
рубежом была опубликована статья Н. Е. Жуковского "О гидравлическом
ударе в водопроводных трубах". На первый взгляд она не имеет никакого
отношения к истории ультразвуковой дефектоскопии. В статье описаны
способы защиты водопроводных труб от гидравлических ударов
возникающих при мгновенной остановке потока воды! Удары бывают настолько
сильными, что приводят к разрыву труб.
Н. Е. Жуковский с тремя своими сотрудниками выяснил причины этого
явления и нашел средство борьбы с ними. Они наблюдали разрыв столба
жидкости в трубах при отрицательных давлениях и явления захлопывания
в образующихся при этом кавитационных полостях! Ученые определили, как
возникают удары, почему растет и падает давление, с какой скоростью
распространяются возмущения, вызванные внезапным закрытием, и т. д.
Диаграммы распространения ударных волн вначале показались ошибочными,
так как ученые обнаружили в них неожиданные отклонения от теоретических
данных. Однако в дальнейшем Жуковский убедился, что такие отклонения
вполне закономерны и вызваны скоплениями воздуха, оставшегося в трубах
от снятых манометров! Это навело исследователей на мысль, что определять расположение внутренних дефектов, так же как и пузырьков воздуха,
можно с помощью прямого и отраженного ультразвукового импульса. Нужно
только точно измерит время пробега ультразвуковой волны от источника
возникновения до препятствия и обратно. В опубликованной работе была
высказана не только идея этого метода, не и даны математические расчеты
и теоретические обоснования. Таким образом, пионером ультразвуковой
дефектоскопии можно считать Н. Е. Жуковского.
Ультразвуковая дефектоскопия - один из методов неразрушающего
контроля. Сейчас ультразвуковой kohti роль все чаще применяется в
различных отраслях промышленности. В ряде технологических процессов
(прокат стальных листов, изготовление труб и др.) ультразвуков
вые дефектоскопы встраиваются в автоматические линии, что значительно
ускоряет процесс контроля и повышает производительность труда.
Существует несколько методов ультразвуковой дефектоскопии, основными из
которых являются: теневой, импульсный, резонансный метод структурного
анализа, импедансный метод, метод свободных колебаний и др. Тот или
иной метод применяется в зависимости от характерных особенностей
контролируемых изделий (материал, размеры, конфигурация и т. д.),
разновидностей дефектов (раковины, трещины, расслоения, непровары), а
также от тех параметров, которые необходимо получить.
Теневой метод основан на ослаблении проходящего ультразвука при наличии
внутри детали дефектов, создающих ультразвуковую тень. Если в детали
отсутствуют дефекты, ультразвуковая волна движется прямолинейно, пока не
достигнет противоположной стороны изделия. Чем больше дефект, тем
значительнее ослабление ультразвука, и наоборот.
Теневой метод малочувствителен, поэтому дефект обнаруживается в том
случае, если вызываемое им изменение сигнала достигает не менее 15-20
процентов. Если же дефект очень мал, то ослабление ультразвуковой волны
будет незначительным, и следовательно, он останется незамеченным.
Существенный недостаток теневого метода состоит также и в том, что в
большинстве случаев невозможно определить, на какой глубине находится
дефект. Кроме того, теневой дефектоскоп не всегда удобен в работе, так
как для обнаружения дефекта излучатель и приемник ультразвука необходимо
прикладывать к двум противоположным поверхностям детали, а это не всегда
возможно. Поэтому теневой метод дефектоскопии применяется в основном для
проверки тонких изделий, в частности стальных листов.
Для контроля качества горячекатаных листов применяются
автоматизированные установки и дефектоскопы УЗУЛ, УКЛ, "Прокат",
"Сплав", УД-61УА, УД-71УА, ДПГ-204. Ими можно выявлять дефекты листов
толщиной от 2 до 50 миллиметров. Ультразвуковые установки УДЦ-41, УДЦ-50
выявляют внутренние дефекты круглых и квадратных поковок на глубине 150
миллиметров. Ультразвуковой дефектоскоп ДСТ-5М применяется для
автоматического контроля качества продольного шва, маркировки и
сортировки труб в линии трубоэлектросварочного станка 51-152.
Ультразвуковая полуавтоматическая установка ДУК-17 контролирует
пластмассовые гребные винты. Результаты контроля записываются на
электротермическую бумагу ЭТБ-2 и наблюдаются на экране
электронно-лучевой трубки. Обнаруживаются дефект" размером 0,5
квадратных сантиметра.
Импульсный метод (эхо-метод) ультразвуковой дефектоскопии в отличие от
теневого основан на явление отражения ультразвуковых волн.
Ультразвуковой им-1 пульс, посланный излучателем, проходит сквозь
проверяемое изделие и отражается от противоположной его поверхности в
виде эхо-сигнала. Если на пути ультразвукового импульса встретится
трещина или раковина, та он отразится от них, что будет зарегистрировано
на экране дефектоскопа в виде всплеска импульса. Если в детали
несколько трещин или раковин, расположенных одна за другой, то на экране
дефектоскопа появится несколько всплесков.
Ультразвуковой импульсный метод обладает рядом преимуществ перед
теневым. Он позволяет исследовать изделия при одностороннем доступе к
ним, так как в данном случае не требуется устанавливать приемник
ультразвука с противоположной стороны проверяемого участка, как при
теневом методе. Чувствительность импульсного метода значительно выше
теневого. При теневом методе ослабление ультразвука от 100 до 95
процентов не будет зарегистрировано, при импульсном будет замечено
отражение даже одного процента ультразвуковой энергии. Преимущество
импульсного метода состоит еще и в том, что он позволяет не только с
повышенной чувствительностью обнаружить мельчайшие дефекты, но и
определить, на какой глубине они находятся. По величине отраженного
эхо-сигнала можно составить представление о размерах дефекта.
У импульсного метода есть недостаток - его нельзя применять для контроля
изделий малых размеров. Это объясняется тем, что у импульсных
дефектоскопов есть так называемая "мертвая зона", то есть участок у
поверхности детали, в котором дефект не будет обнаружен по той причине,
что в момент возвращения эхо-сигнала от дефекта еще продолжается
излучение прямого импульса. "Мертвая зона" дефектоскопа будет тем
меньше, чем меньше длительность импульса. Длительность импульса
определяет и разрешающую способность дефектоскопа, то есть минимальное
расстояние по глубине между дефектами, при котором эхо-сигналы от этих
дефектов будут наблюдаться на электронно-лучевой трубке раздельно.
На промышленных предприятиях применяются ультразвуковые импульсные
дефектоскопы типа УД, УДМ, ДУК и др. К некоторым дефектоскопам, например
к дефектоскопу ДУК-66, предусмотрены приставки "Кварц Т-4Б" для
автоматического контроля выхода толщины стенки труб за пределы
установленных допусков и "Ритм-1" для ручного и автоматического контроля
деталей с грубообработанной, крашеной, покрытой тонким слоем пластика
поверхностью.
При выявлении дефекта в изделии, скажем в листе или трубе, важно знать
точное место его расположения. Для этой цели предназначен
быстродействующий отметчик дефектов "Метка-1". Он рассчитан на работу
совместно с ультразвуковым дефектоскопом.
Повышение надежности, качества и долговечности сварных конструкций
является одной из наиболее важных и сложных проблем. Неразрушающие
методы контроля развивались в направлении повышения чувствительности и
надежности выявления дефектов в сварных конструкциях различного типа и
автоматизации процесса контроля. Особенно заметен прогресс в применении
ультразвуковых методов контроля в условиях поточного производства, где
необходима высокая производительность. Для автоматического контроля труб
применяются ультразвуковые установки и дефектоскопы ИДЦ-ЗМ, ИДЦ-6,
ИДЦ-8М, ИДЦ-10, "Ротор", "Микрон-3", "Микрон-4" "Днестр-1", "Винт-2" и
др.
Импульсный метод ультразвуковой дефектоскопии используется не только для
выявления внутренних дефектов, но и для измерения толщины стенок труб,
листов, резервуаров, обшивок и т. п. Так, например, ультразвуковые
толщиномеры применяются для измерения толщины стенок разнообразной
аппаратуры химической и нефтеперерабатывающей промышленности в процессе
эксплуатации при доступе с одной стороны. Толщина стенок контролируется
измерением интервала времени между посланным ультразвуковым импульсом и
первым его отражением от противоположной поверхности стенки. Так, для
освидетельствования подземных резервуаров применяются ультразвуковые
импульсные толщиномеры
УИГ-79, УИГ-Т10. Опыт работы показал, что они надежны в эксплуатации,
просты в обращении и точны. И можно использовать и для контрольных
замеров износ стенок магистральных нефте- и газопроводов, степей
коррозии стенок резервуаров, трубопроводов с газам., жидкостями, при
освидетельствовании котлоагрегатов( колонн реакторов, сосудов,
внутренний осмотр которых невозможен. Ультразвуковой толщиномер ИРТ-2
пред назначен для автоматизированного непрерывного контроля толщины
стенки труб толщиной 0,15-0,20 миллиметра и диаметром 6-24 миллиметра.
Возможности импульсных дефектоскопов с каждым годом расширяются. Так,
например, для того чтобы по высить массу и скорость движения
железнодорожных поездов, должна быть уверенность в высоком качеств
рельсов. Если еще сравнительно недавно тысячи путепроходчиков
постукивали молотком по рельсу и по звуку определяли, нет ли в нем
дефекта, то теперь с этой ролью справляется ультразвуковой переносной
дефектоскоп Раньше контролер передвигал дефектоскоп по рельсу, теперь он
устанавливается на специальные тележки. Дальнейшее совершенствование
этого метода привело к тому, что дефектоскопы начали устанавливать в
обычных вагонах, превратив их в своеобразные лаборатории.
В МВТУ имени Н. Э. Баумана разработан метод контроля различных
продольно-прессовых соединений при помощи ультразвука. Сущность его
такова. При "прозву-i чивании" сопряжения часть ультразвуковой энергии
проходит через него, а другая часть отражается. Чем меньше зазор в
сопряжении, тем больше прохождение ультразвука и меньше отраженное
"эхо". Размер зазора зависит от контактного давления, величину которого
нетрудно определить по величине отражаемой энергии.
Значительный интерес представляет ультразвуковой дальномер УД-1 для
бесконтактного дистанционного контроля взаимного и пространственного
положения элементов машин и конструкций в цеховых и естественных
условиях их эксплуатации. Дальномер обеспечивает возможность
автоматического измерения расстояний до 5 метров' при удалении
индикаторного устройства от блока преобразователей на расстоянии 30
метров. В дальномере предусмотрена возможность подключения перьевых
самопишущих приборов для записи процессов автоматического измерения.
Резонансный метод ультразвуковой дефектации основан на использовании
незатухающих колебаний. Колебания высокой частоты, вырабатываемые
генератором, непрерывно излучаются ультразвуковой головкой в проверяемое
изделие. Известно, что любое тело, предмет, деталь имеет свою
собственную частоту, которая зависит от их размеров. У тонкой детали
высокая резонансная частота, у толстой - низкая (вспомните, как звучит
большой церковный колокол и маленький ручной колокольчик). Если
собственная частота изделия будет равна частоте генератора, то возникнет
резонанс. Зная частоту излучаемых ультразвуковых колебаний и скорость
их распространения в материале контролируемого изделия, легко определить
размеры дефекта и глубину его расположения.
Резонансный дефектоскоп работает примерно так. Он настраивается на
резонансную частоту изделия. Теперь, если ультразвуковую головку
перемещать по изделию, то во всех местах с иной толщиной или с дефектом
резонанса не будет. Резонансный ультразвуковой дефектоскоп чаще
используют там, где возможен доступ к контролируемым изделиям только с
одной стороны (обшивки кораблей, котлов, оболочек кабеля и т. п.).
Долгое время кораблестроители раковину или непровар в шве отыскивали
пробным сверлением. Для этого приходилось сверлить сотни отверстий, а
затем заваривать их. Теперь на судостроительных и судоремонтных заводах
ультразвуковой дефектоскоп не только проверяет сварные швы, но и
определяет степень износа корпуса судна от коррозии. Для проверки
обшивки корабля только зачищается поверхность, а дальше уже действует
ультразвук. Резонансный метод особенно удобен при проверке подводной
части корабля без постановки его в док.
Дефектоскопы, основанные на резонансном методе, применяют и для проверки
строительных материалов. О том, насколько невыгодным и непрактичным был
старый метод, говорят следующие данные: раньше от каждой заводской
партии кирпича, например, приходилось отбирать 5-10 изделий и
распиливать их на куски. По одним кускам определяли прочность, по другим
- пористость, по третьим - удельный вес. Все это требовало времени и
большого труда.
Для измерения толщины стенок изделий, доступ к которым имеется только с
одной стороны, служат ультразвуковые толщиномеры - ТУК-3, ТУК-4В и др
Одна из последних моделей ультразвуковых резонансных дефектоскопов -
иммерсионный дефектоскоп "Металл-2М" Он предназначен для непрерывного
контроля толщины изделий из металла, стекла, керамики, а также для обнаружения расслоений в биметаллических изделиях с использованием явления
иммерсионного резонанса. Измерение толщины изделия приводит к включению
сигнальных лампочек, после чего на выходе прибора появляется сигнал,
приводящий в действие дефектоотметчик или от браковочное устройство.
Отличительная особенность прибора заключается в том, что его не нужно
каждый раз настраивать на скорость распространения ультразвуковых
колебаний при переходе на изделия из другого мате-, риала. Необходимо
установить только пределы контроля.
Резонансный метод ультразвуковой дефектоскопии применяется не только в
производственных целях, но и при решении некоторых теоретических
проблем. Исследования показали, что резонансный метод контроля можно
использовать для определения характеристик твердого тела в условиях
высоких температур. Это позволяет выбрать наиболее целесообразный
технологический режим в том или ином производстве.
Метод структурного анализа. В машиностроительной промышленности
предъявляются повышенные требования к структурному строению материалов.
В начале книги были рассмотрены основные физические характеристики и
свойства звука, говорилось, что звуковые волны по мере удаления от
источника теряют энергию, затухают. Сообщалось также о том, что
интенсивность затухания связана непосредственно с качественной
характеристикой среды, в которой распространяются волны. Именно эта
связь и легла в основу относительного метода структурного анализа.
Этот метод применяется в металлургической, машиностроительной,
химической и других промышленностях, где нередко требуется, чтобы
материалы по своей структуре соответствовали требованиям стандартов.
Относительный метод структурного анализа можно применять для контроля
величины зерна в сталях, определения величины графитных включений в
сером чугуне, контроля структуры высокопрочного чугуна.
Из самого названия метода следует, что его суть - в сравнении.
Исследуемый материал по скорости и интенсивности распространения
ультразвукового излучения сравнивается с эталоном. Всякое изменение в
структуре металла отражается на скорости распространения ультразвука.
Так, установлено, что в чугуне с увеличением размеров зерен
кристаллической структуры скорость ультразвука несколько снижается. То
же самое происходит при исследовании ряда цветных сплавов.
Структурный анализ металлов можно проводить ультразвуковым
широкодиапазонным дефектоскопом УСАД-61. Для автоматического измерения
величины зерна в материале особо тонкостенных труб из коррозионностойких
сталей создан ультразвуковой прибор "Кристалл-1". Размер зерен
определяется по максимальным амплитудам импульсов волн. На каждое
отклонение величины зерна от нормы прибор подает световые сигналы.
Импедансный метод разработан советским ученым 10. В. Ланге в 1958 году.
Он основан на использовании зависимости полного механического
сопротивления (импеданса) контролируемого изделия от качества соединения
отдельных его элементов между собой. Различия в физических свойствах как
самих материалов, так и применяемых клеев создают значительные трудности
в выявлении дефектов уже известными методами неразрушающего контроля
(теневым, импульсным, резонансным).
Импедансный метод используется для дефектоскопии клеевых соединений и
применяется в тех случаях, когда требуется надежный стопроцентный
контроль паяных соединений. Контроль может быть автоматизирован, а
показания индикатора можно записывать на электротермической бумаге.
Для контроля клееных и паяных соединений в многослойных конструкциях
применяется импедансный дефектоскоп ИАД-2. Прибор позволяет выявлять
зоны нарушения соединений в конструкциях, имеющих тонкую обшивку,
приклеенную или припаянную к элементам жесткости. Техника контроля с
помощью дефектоскопа ИАД-2 довольно проста. Оператор устанавливает
датчик на контролируемое изделие и, слегка прижимая, водит концом
датчика по этой поверхности. При наличии дефекта в соединении загорается
сигнальная лампочка.
Для обнаружения дефекта клеевого соединения между обшивкой и
заполнителем в клеевых сотовых панелях служит полуавтоматическая
установка ПИ-2. В ее комплект входит дефектоскоп ИАД-2. Результаты
контроля записываются на электротермическую бумагу в форме диаграммы,
представляющей собой вид изделия в плане! Полуавтомат ПИ-2 позволяет
объективно оценивать качество изделий.
Метод свободных колебаний основан на анализе частотного спектра
свободных колебаний в системе, возбужденной резким ударом. Частота
колебаний будет равна резонансной частоте данного тела. Метод свободных
кoлебаний - один из наиболее старых из всех методов дефектоскопии.
Им давно пользуются при проверке изделий! из стекла, фарфора, керамики и
хрусталя. Слегка ударив по изделию, по его звучанию можно определить,
есть в нем трещина или нет. Изменение тона звучания свидетельствует
о том, что имеется дефект. Безусловно, такая проверка носит
субъективный характер, только опытным контролер может более или менее
точно обнаружить дефект. Однако нынешнее массовое производство не
может] удовлетвориться таким в общем-то дедовским способом! контроля.
Оно нуждается в более объективном и, главное, более производительном
методе.
Прибор, основанный на методе свободных колебаний действует следующим
образом. Блок датчика, укрепленный на якоре электромагнита, ударяет
по поверхности контролируемого изделия, возбуждая в изделии свободные колебания. Микрофон, установленный на поверхности изделия на
некотором расстоянии от датчика, воспринимает эти колебания и
передает электрические сигналы на усилитель. Усиленные сигналы поступают
на индикатор. Если датчик попадает в зону расположения дефекта, "
амплитуда возбуждаемых в изделии колебаний падает, сигнал на выходе
усилителя уменьшается, и на индикаторе загорается сигнальная лампочка.
Этим прибором можно обнаружить дефект склейки листовой обшивки из дюралюмина с пенопластом толщиной 0,8 миллиметра. Один из таких приборов
- частотный испытатель качества проклея (ЧИКП). Он применяется в тех
случаях, когда другие методы контроля не дают должного эффекта. Так,
например, он используется для контроля качества склейки материалов между
собой или с металлической обшивкой, если эти материалы имеют высокий
коэффициент затухания упругих колебаний - фанера, текстолит, асботекстолит.
Метод ультразвуковой визуализации основан на преобразовании
ультразвукового изображения в видимое, то позволяет не только
обнаруживать дефекты, но видеть их форму и размеры. И это одно из самых
значительных достижений, приведшее к возникновению нового направления в
физике - интроскопии, науки о видении непрозрачных средах.
Осуществляется на практике тетерь то, о чем издавна мечтал человек.
Ультразвуковая волна, встретив на своем пути объект съемки, как бы
"ощупывает" его. Отраженные объектом ультразвуковые лучи - это, по сути
дела, пока скрытый от нас образ объекта. Его нужно "проявить". Для того
воспользуемся установкой С. Я. Соколова, основная часть которой - звукочувствительная трубка, работающая на основе пьезоэлектрического
эффекта. Мы уже знаем, что если изменять форму пьезолектрического
элемента, например "давить" на него ультразвуковой волной, то на его
гранях возникнут противоположные электрические заряды. Материалом такого
элемента - мишени, как его называют,- может быть кварц, сегнетова соль, титанат бария и другие пьезоэлектрики.
Не вдаваясь в тонкости физических процессов, скажем, что установку С. Я.
Соколова можно уподобить телевизору: и там и здесь отснятый объект
воспроизводится на экране кинескопа. Вот мы скрытый от нас объект
облучили ультразвуковым пучком. Отразившись от объекта, он попадет на
приемную грань пластины-мишени, вызовет в ней пьезоэлектрический эффект,
и на другой грани мишени возникнет как бы электрический "рисунок"
объекта. Остается теперь его "срисовать", пропустить через усилительный
каскад, а затем подать на экран кинескопа. Если есть трещины, раковины и
прочие внутренние дефекты, ультразвук точно покажет их на экране.
С помощью ультразвука можно вести наблюдение и в жидкости. Радиус
действий обычных подводных телевизионных установок даже в чистой воде не
превышает нескольких десятков метров. При ультразвуковом телевидении
зона видимости в любой жидкости будет одинаковой и значительно большей,
чем дальность распространения света.
Ультразвуковое видение имеет несколько методов, из которых
электронно-акустический наиболее широко применяемый. Преимущество этого
метода - высокая чувствительность. Прибор, основанный на
электронно-акустическом методе, впервые предложил, как мы уже сказали,
С. Я- Соколов, назвав его ультразвуковым микроскопом. Чувствительность
прибора была сначала очень низкой Однако исследования в этом направлении
настойчиво продолжались. В результате глубокого изучения физических
процессов, происходящих в электронноакустических преобразователях,
советским ученым П. К. Ощепкову, Л. Д. Розенбергу, Ю. Б. Семенникову
удалось повысить чувствительность прибора в сотни тысяч раз.
Без преувеличения интроскопы сказочно расширили наши возможности, мы
теперь способны заглянуть внутрь непрозрачных тел и веществ. Эти
чудесные приборы ста ли незаменимыми помощниками металлургов, машиностроителей, химиков, медиков, биологов, астрономов, геологов и других
специалистов.
Ультразвуковая аппаратура для видения в непрозрачпых средах позволяет
обнаружить твердые тела и газовые пузыри в жидкостях, трещины,
раковины, шлаковые и металлические включения, пустоты в металлах. Ультразвуковые интроскопы могут контролировать качество соединений металла
при электросварке. Они позволяют увидеть, как распределены в стальном
слитке легирующие добавки, рассмотреть зоны термической обработки,
определить степень "усталости" металла. Интроскопы могут следить за
тончайшими процессами, происходящими в живой клетке, позволяют, не
прибегая к скальпелю, посмотреть, как устроены кровеносные сосуды.
Интроскопы, к сожалению, дают пока плоское изображение, что не всегда
удовлетворяет требованиям, предъявляемым к контролю особо ответственных
деталей и узлов. Когда была теоретически открыта и практически
осуществлена голография, позволяющая получать объемные изображения
предметов, интроскописты не замедлили обратить на нее внимание.
Фотографический снимок представляет собой плоское изображение предмета в
двухмерной проекции. Как снимок не поворачивай, изображение останется
плоским. То же самое в обычном кино. А вот в стереокино на его экране
все предметы видно объемно и с четкой перспективой. Ученые задались
целью: нельзя ли получить объемное изображение предмета, находящегося в
непрозрачной жидкости?
Физическая основа голографии - это давным-давно известное оптикам
явление интерференции волн. Но, как потом выяснилось, для получения
голограммы годятся волны любой природы. Так, если с помощью излучателя,
находящегося под водой, направить вверх пучок ультразвуковых колебаний,
то на поверхности образуются стоячие волны. Два излучателя создадут на
поверхности воды интерференционный узор. Если на пути одного из
уль-развуковых пучков расположить плотный объект, на поверхности воды
появится пока невидимое для нас объемное изображение предмета. Если
теперь на него направить луч лазера, невидимое станет видимым - мы
получим трехмерное изображение объекта, полностью отражающее все его
признаки.
Голограмму можно записать на одной волне, а восстановить на другой.
Следовательно, голограмма может быть записана на звуковых
(ультразвуковых) волнах, а восстановлена светом. Этот прием и называется
акустической (ультразвуковой) голографией.
Первые голографические установки были громоздки и несовершенны. И сейчас
еще не преодолены до конца многие технические трудности на пути к
широкому внедрению голографии в практику. Но поскольку голографические
исследования находятся в центре внимания множества научных коллективов
мира, то можно надеяться, что эти трудности будут преодолены. И тогда
голографические методы позволят не только получать объемное изображение
предметов, обнаруживать в них дефекты, но и легко регистрировать
мельчайшие структурные изменения, возникающие вследствие развития в
материалах усталостных процессов. Помимо дефектоскопии, звуковая
(ультразвуковая) голография может применяться при изучении рельефа
морского дна, в звуколокации, звуконавигации, поиске полезных
ископаемых, исследовании структуры земной коры и т. д. Ультразвуковая
голография уже находит широкое применение в медицине.
"Звук, ультразвук, инфразвук" автор: И.Г. Хорбченко, Издательство
"Знание" Москва 1986 год.
