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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/962| Diseño e implementación de un sistema de detección optoelectrónico para detección de ondas ultrasónicas en aire. | |
| SILVIA ISABEL PEREZ COETO | |
| PONCIANO RODRIGUEZ MONTERO NIKOLAI KORNEEV ZABELLO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Laser ultrasonic test Non destructive test Beam deflection technique Ultrasonic waves | |
| In this thesis a compact and low-cost optoelectronic system is proposed to detect ultrasonic waves in air, using the beam deflection technique. An Nd: YAG pulsed laser was used to generate thermal expansions in an aluminum plate, which in turn produces traveling ultrasonic waves through aluminum. The pulsed laser beam was not focused, projecting a diameter of approximately 8 mm on the plate surface, so that it does not produce visible damage on the material. Ultrasonic waves transmitted to the back face of the plate cause changes in air pressure; a few millimeters from the surface, generating changes in the air refractive index, where the beam of a continuous wave laser is positioned. The disturbances generated in the optical path are detected and amplified by a position sensitive photodetector. The detector system was designed and fabricated with lower and upper cutoff frequencies of approximately 15 kHz and 885 kHz respectively. This design is capable of detecting signals with temporal widths of up to 1 μs. Experimentally the sensitivity of the detector system increases as the proximity of the path of the test beam increases and the focus of the beam coincides with the shock wave generation point. The experiment was carried out with fixed optical elements in an optical table and laboratory conditions, however, the design of a portable detector system is also proposed for its probable outside laboratory conditions. En este trabajo de tesis se propone un sistema optoelectrónico compacto y de bajo costo para detectar ondas ultrasónicas en el aire, mediante la técnica de deflexión de haz. Se utilizó un láser pulsado Nd: YAG para generar expansiones térmicas en una placa de aluminio, las cuales producen a su vez ondas ultrasónicas viajeras a través del aluminio. El haz del láser pulsado no fue enfocado, proyectando un diámetro de 8 mm aproximadamente en la superficie de la placa, lo cual no implica daño en el material. Las ondas ultrasónicas transmitidas a la cara posterior de la placa provocan cambios en la presión del aire; a unos cuantos milímetros de la superficie; generando cambios en el índice de refracción donde pasa el haz de un láser de onda continua. Las perturbaciones generadas en el camino óptico, son detectadas y amplificadas, por el circuito detector. El sistema detector con fotodetector bi-seccionado fue diseñado y construido con frecuencias de corte inferior y superior aproximadas a 25 kHz y 885 kHz respectivamente. El diseño es capaz de detectar señales con anchos temporales de hasta 1 μs. Experimentalmente, la sensibilidad del sistema detector aumenta conforme aumenta la cercanía de la trayectoria del haz de prueba y el foco del haz coincide con el punto de generación de la onda de choque. El experimento está diseñado con elementos ópticos fijos en una mesa óptica y en condiciones de laboratorio, sin embargo, también se propone el diseño de un sistema detector portable para su probable uso fuera del laboratorio. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2018-02 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Mendoza Cervantes, J.C. (2018). Diseño e implementación de un sistema de detección optoelectrónico para detección de ondas ultrasónicas en aire, Tesis de maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| OPTICA FÍSICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Óptica |
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