[发明专利]使用激光超声和红外热敏成像的无损检视

权利要求书

1.一种检视目标的方法，包括：

产生可操作地在所述目标诱发超声位移和热瞬态的生成激光束；

将所述生成激光束引导到所述目标的表面，其中所述生成激光束在所述目标产生超声位移和所述热瞬态；

检测在所述目标的所述超声位移和所述热瞬态；

分析在所述目标检测到的超声位移和所述目标的热成像得出有关所述目标的信息。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

所述目标包括复合材料；

分析检测到的超声位移得出有关所述复合材料的深层内部结构的信息；以及

分析在所述目标的热成像得出有关所述复合材料的近表面内部结构的信息。

3.如权利要求2所述的方法，还包括将有关所述复合材料的所述深层内部结构的信息和所述复合材料的所述近表面内部结构的信息相关。

4.如权利要求1所述的方法，还包括将所述检测到的超声位移和所述热成像相关。

5.如权利要求1所述的方法，其中检测在所述目标的所述超声位移和所述热瞬态还包括：

匹配热成像和所述生成激光束的脉冲重复频率。

6.如权利要求1所述的方法，其中检测在所述目标的所述超声位移和所述热瞬态还包括：

匹配热成像帧速率和所述生成激光束的脉冲重复频率。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述热像的视场包括所述生成激光束的扫描平面。

8.如权利要求1所述的方法，其中通过分析在所述目标的热成像来确定量化的热壁厚度。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述量化的热壁厚度的意外变化指示所述目标中在所述意外变化处的缺陷。

10.如权利要求1所述的方法，其中分析在所述目标的热成像包括红外(IR)瞬间热敏成像。

11.如权利要求1所述的方法，还包括：

生成检测激光束；

将所述检测激光束引导到所述目标的所述表面；

散射在所述目标的所述表面的所述检测激光束，以产生通过超声表面位移进行相位调制的光；

收集所述相位调制光；

处理所述相位调制光以获得表示在所述表面所述超声表面位移的数据；以及

收集带有所述信息的所述数据以分析所述目标内的结构。

12.一种可操作地检视目标的内部结构的检视系统，包括：

生成激光器，可操作地生成脉冲激光束，所述激光束可操作地在所述目标诱发超声位移和热瞬态；

超声检测系统，可操作地检测在所述目标的所述超声表面位移；

热成像系统，可操作地检测在所述目标的所述热瞬态；

处理器，可操作地分析在所述目标检测到的超声位移和所述目标的热成像以得出有关所述目标的所述内部结构的信息。

13.如权利要求12所述的检视系统，其中所述超声检测系统包括：

检测激光器，可操作地生成检测激光束，所述激光束可操作地照亮在所述目标的所述超声表面位移；

收集光学器件，用于收集来自在所述目标表面散射的所述检测激光束通过超声表面位移进行相位调制的光；

干涉仪，处理所述相位调制光并生成至少一个输出信号；以及

处理单元，处理所述至少一个输出信号以获得表示在所述目标的所述超声表面位移的数据。

14.如权利要求12所述的检视系统，其中所述热成像系统包括红外(IR)瞬间热敏成像系统。

15.如权利要求14所述的检视系统，其中所述IR瞬间热敏成像系统包括IR敏感相机，所述IR敏感相机可操作地采集由所述生成激光束照亮的所述目标的图像帧。

16.如权利要求15所述的检视系统，其中所述目标的图像帧包括像素的阵列，并且指配有对应于经过时间的帧号，其中通过分析热成像的连续帧来确定量化的热壁厚度。

17.如权利要求15所述的检视系统，其中所述处理单元将所述检测到的超声位移和所述热成像相关。

18.如权利要求15所述的检视系统，还包括控制模块，所述控制模块可操作地匹配热成像帧采集和所述生成激光束的脉冲重复频率。