日本东北大学 Tohoku University 研究人员与美国 Los Alamos 国家实验室合作开发的新系统，可以拍摄3D图像，以检测金属结构中的缺陷，该方法可以增强发电厂和飞机的安全性。

东北大学的Yoshikazu Ohara及其同事使用非破坏性技术来研究结构，并希望找到一种产生结构缺陷的3D图像的方法。他们开发了一种叫压电和激光超声系统（Piezoelectric and Laser Ultrasonic System，以下简称PLUS）的新技术，该技术结合了两种不同设备的优势，可以生成金属结构中缺陷的高分辨率3D图像。

图1  分支应力腐蚀裂纹的高分辨率3D成像结果

 Yoshikazu Ohara说：“我们相信PLUS将为准确评估材料强度、识别缺陷以及发现缺陷形成机理铺平道路。”

当前可用的“超声相控阵”是一种功能强大的工具，可用于对固体内部缺陷进行成像，但只能二维进行。这些设备由压电一维阵列换能器制成，该换能器具有数量有限的单个元件（最多128个）。压电元件中的电脉冲转换为机械振动，从而将超声波发射到所研究的材料中。超声波从内部缺陷反射回去，并转换成电信号，该电信号可以转换为二维图像。

图2  高分辨率3D超声成像系统（PLUS）的示意图

文献链接：https://doi.org/10.1063/5.0021282

图片来源：日本东北大学 Yoshikazu Ohara

新闻来源：https://phys.org/news/2020-09-piezoelectric-laser-ultrasonic-d-ultrasound.html

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