Techniques de détection d'ondes thermiques par déplacements de surface pour tests non destructifs

L'utilisation d'ondes thermiques est de plus en plus répandue dans les tests non destructifs de matériaux . Parmi les méthodes de détection des ondes thermiques, on peut citer des transducteurs acoustiques, des capteurs sensibles aux rayons infrarouges, et la technique utilisant l'effet mirage . Une autre méthode, décrite dans ce rapport et dont la sensibilité s'est révélée excellente, consiste en la détection du mouvement de la surface de l'objet testé par l'intermédiaire d'un interféromètre à rayon laser : la technique de détection de déplacements . La source d'ondes thermiques la plus fréquemment utilisée est un faisceau laser modulé . La configuration que nous avons adoptée dans cette technique de «photodéplacement» comprend, comme source de chauffage, un laser à semiconducteur AsGa modulé, et pour la détection, un interféromètre hétérodyne utilisant un laser HéNé . L'utilisation de deux faisceaux laser focalisés à l'échelle du micron permet d'atteindre une excellente résolution spatiale . Nous montrerons que la détection de fêlures de surface peut-être optimisée en séparant les deux faisceaux focalisés de quelques microns. Des résultats concernant des défauts sous-jacents et de surface seront présentés . Une autre technique sera introduite - la technique de déplacement Joule - dans laquelle les ondes thermiques sont générées par dissipation d'énergie électrique.The use of thermal waves for non-destructive testing is developing rapidly . The means used for detecting the thermal waves include acoustic transducers, infrared radiation sensors, and laser detection of the surface heated gas-the mirage technique . A further alternative, which has proven to have an unsurpassed sensitivity, is the use of a laser interferometer, to detect the surface movement of the object-the displacement detection technique-the main theme of this paper . The most frequently used source of thermal waves is a modulated laser beam . The configuration which we have adopted for this "photo-displacement" technique is a GaAs semiconductor modulator laser to perform the heating function, and a HeNe Bragg-cell interferometer for detection . The attainable resolution obtained with this method is enhanced by the circumstance that both the heating and the detector laser beams can be focused to a diffraction-limited spot . We will show that the detection of even closed surface-breaking cracks can be optimized by arranging for a small displacement, of a few microns, between these two spots . Results on a subsurface defect and on surface breaking-cracks are presented . Another technique is introduced-Joule displacement-where thermal waves are generated by resistive heating