作者:於更新時間:2005年7月20日
壹.前言
無損檢測是在不損壞構件或產品的前提下，檢測構件或產品的某些物理力學參數，從而確定缺陷的性質以及對結構性能的影響。它可以預測組件或產品是否滿足工程使用的要求，或者在生產過程中進行監控，以確保產品符合設計要求。
激光全息無損檢測是無損檢測技術的壹個新分支，發展於20世紀60年代末，是全息幹涉術的重要應用之壹。多年來，激光全息無損檢測的理論、技術、照相系統和圖像處理系統都取得了很大的進步。在航空航天工業中，對復合材料、蜂窩夾層結構、疊層結構、航空輪胎、高壓管道容器的檢測有壹些獨到之處，解決了其他方法無法解決的問題。脈沖激光出現後，消除了全息幹涉中的隔振要求。這使得激光全息無損檢測技術應用於工業生產現場成為可能。目前，由於視頻復制和計算機圖像處理技術的快速發展，通過CGD相機可以快速準確地將全息幹涉條紋圖像輸入計算機進行數字圖像處理，滿足了無損檢測技術的各種需求。它甚至可以通過信息高速公路進行遠距離傳輸，扭曲的全息幹涉條紋圖像可以傳輸到專家的辦公室，他們可以對缺陷做出診斷。可以預見，在不久的將來，全息無損檢測將與CCD相機和計算機數字圖像實時處理技術相結合，通過信息高速公路傳輸將這壹技術推向新的發展高潮。
二、國內發展現狀
我國激光全息無損檢測技術的應用始於1974。當時，天津大學與南昌洪都機械廠合作研制了壹臺以氦氖激光為光源的JD-II全息幹涉儀，用於檢測強-5飛機上鋁板的蜂窩夾層結構。於是航空航天領域的壹些大廠、大專院校掀起了激光全息無損檢測的研究熱潮。壹些常規方法難以檢測到的零件，先後在鄂尼族機械廠、松陵機械廠、303所、西工大、哈工大、606所、621所、703所、529所、南昌航空航天學院等單位用激光全息幹涉法進行了檢測。如碳纖維尺寸面板金屬蜂窩夾層結構、直升機旋翼後段、玻璃纖維粘接錐形天線罩、硼纖維復合材料、碳纖維喇叭內壁純金塗層、密封橡膠油墊、固體火箭發動機推進劑柱塗層、運載火箭姿態發動機燃燒室、高壓管道、壓力容器、印刷電路板焊點缺陷檢測等。，取得了可喜的進展。有些項目已經用於生產實踐，如玻璃纖維錐形天線罩、鋁蜂窩夾層板、固體火箭推進劑塗層和粘接質量檢測等。，已被生產廠家列入產品質量檢驗工藝規程，滿足了軍品生產的需要，收到了良好的經濟效益。在飛機輪胎檢測方面，由鄭州工學院和桂林曙光橡膠研究所合作研制的SJQL-15001全息輪胎無損檢測儀於80年代中期投入實際使用。在此基礎上，SJQL-1500E輪胎激光全息無損檢測儀研制成功。改進後的儀器只需壹次雙曝光即可檢測出整個輪胎的質量，不存在檢測盲區。達到了80年代後期同類產品的國際先進水平。
為了擺脫對減振試驗臺的依賴，北京光電技術研究所和Xi安光機所分別研制了雙脈沖和多脈沖全息幹涉儀，並已用於生產實踐。Xi光機所還成功研制了高分辨率瞬態全息幹涉系統，用於測量嫦娥壹號和東風二號固體火箭發動機的噴流特性。該系統可以完成單脈沖、雙脈沖和多脈沖全息幹涉圖像的拍攝，為全息無損檢測走出實驗室進行現場實時監測提供了硬件設備。
激光全息無損檢測技術正在開辟壹條新的應用途徑。南昌航空航天學院和成都電子科技大學應用地質力學相似結構模型理論，在軸向壓力作用下，拍攝雙曝光幹涉條紋和實時幹涉條紋，為分析相似結構模型的變形特征和破壞規律提供了有益的方法。南昌航空航天研究所也利用該方法分析了應力腐蝕環境下高強鋼腐蝕裂紋的萌生、擴展和破壞的全過程，取得了階段性成果，為應力腐蝕開裂的實驗研究找到了壹條新的路徑。
三、國外發展現狀
早在20世紀60年代末，PRPA(美國國防部前瞻研究部規劃局)就制定了壹個計劃，並撥出專項資金，讓密執安大學的Coo-leg電子實驗室進行這方面的研究。他們也是用這種新技術來解決這些特殊問題，所以他們的研究方向和國內差不多。檢查的對象還有蜂窩結構、疊層結構、復合材料、粉柱塗層、渦輪葉片、輪胎等。此外，這種方法已被用於檢測壹些大型組件。比如用熱加載法檢測直徑2.7 m的航天器天線；采用高功率脈沖全息幹涉法對面積為1.80m×6.6m的大型機翼疊層結構進行了檢測，GCO公司為這種檢測制作了專用設備。
國外學者非常重視全息幹涉計量和儀器系列化的研究。他們研究了幾種補償技術，以消除和減少連續輸出激光全息幹涉系統對隔振的依賴，促進了剪切散斑和電子散斑幹涉術在無損檢測中的應用。由於國外科研投入大，特別註重原理實驗盡快儀器化，不斷改進、調整、完善，以適應生產的實際需要，即盡快將科技成果轉化為生產力。自激光全息雙曝光法無損檢測飛機輪胎以來，經過不斷的改進，第七代飛機輪胎檢測儀問世了。它的儀器產品更新換代非常快。
第四，發展趨勢
激光全息無損檢測技術經歷了30多年的發展，真正應用於生產的項目並不多，而且僅限於航空航天行業。造成這種情況的原因有很多。首先是激光全息無損檢測技術本身的局限性。到目前為止，這項技術仍然依賴於隔振平臺、銀鹽幹板記錄和暗室工作。而且檢測系統復雜，投資大，操作技術熟練，很難推廣應用到生產實踐中。只能用在軍工生產部門，解決壹些常規檢測方法無法解決但必須進行無損檢測的部位。
其次，投入不夠。由於這種技術本身的局限性，無法引起企業家的興趣和政府的關註。長期以來資金投入少，完全靠科技工作者自發進行研究，導致設備陳舊。三是與相關學科結合不緊密。比如實時全息幹涉測量中銀鹽記錄介質無法記錄瞬態連續變形的問題就亟待解決。第四，CCD應用、計算機數字圖像處理等新技術發展很快，要求激光全息無損檢測設備快速更新。作者認為激光全息無損檢測技術首先要解決記錄介質適應實時幹涉記錄的位移連續變化的問題，只有這樣才能擴大其應用範圍。其次，應盡快與光纖、CCD、微機數字圖像處理等新技術相結合，形成小型化的非接觸遙控檢測儀器，擺脫實驗室的束縛，擴大其應用範圍，解決生產實踐中更多的檢測問題。這不僅可以提高全息無損檢測的速度，還可以提高檢測的定量分析。從而解決了大型構件可靠性分析中的微裂紋、殘余應力、疲勞損傷和安全壽命估算問題。
總之，激光全息無損檢測技術盡管有其獨特的優勢，但可以解決壹些常規的檢測方法或難題。但它也有自身的局限性，影響了它的推廣和應用。比如復合材料、蜂窩夾層結構、疊層結構、飛機輪胎的檢測，優勢明顯，是射線、超聲波、磁粉、渦流、滲透等常規方法無法比擬的。因此，激光全息無損檢測技術在不斷發展和完善後將發揮重要作用。