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【基于多次回波数值模拟的涂层缺陷太赫兹无损检测】 太赫兹无损检测技术，作为一种新兴的非侵入性检测手段，已经在多个领域展现出其独特的优势。尤其是在汽车、船舶制造、压力容器和航空航天等领域，涂层材料的广泛应用使得对其粘接性能的评估至关重要。涂层的粘接缺陷，如起泡、分层或脱落，可能导致材料性能下降，影响设备的可靠性和安全性。传统的无损检测方法，如超声波、红外热波、涡流和X射线等，存在需要耦合剂、可能对人体和环境有害的问题。相比之下，太赫兹无损检测技术因其无接触、无害的特性，成为了一种极具潜力的解决方案。 太赫兹波，频率位于0.1到10 THz之间，具有良好的穿透非金属涂层的能力，使得它能够探测到涂层内部的结构和缺陷。然而，当涂层粘接缺陷的厚度过小时，其产生的太赫兹时域光谱信号可能会与基体的反射信号混合，导致难以从主脉冲信号中分离出缺陷特征。为解决这一问题，科研人员提出了一种基于多次回波的数值模拟方法。 该方法首先建立了一个基于传输矩阵法的涂层粘接缺陷太赫兹传播仿真模型。传输矩阵法是一种计算光学领域的常用工具，用于描述光波在复杂介质中的传播行为。在这个模型中，太赫兹波在缺陷结构中的传播特性得以详细模拟，帮助理解信号的形成和变化规律。 通过数值仿真，研究人员发现可以利用缺陷信号的多次回波特征来区分和识别粘接缺陷。这些回波包含了缺陷信息，可以通过分析它们的统计特性，例如信号的偏度，来构造高分辨率的太赫兹图像。在实验中，50 μm和80 μm厚的涂层样本中预置了10 μm和15 μm的粘接缺陷，采用这种方法识别，平均识别准确率达到了95.2%，展示了方法的有效性。 国内外的研究已经表明，太赫兹无损检测技术在检测涂层缺陷方面有显著进展。例如，美国空军研究实验室利用太赫兹技术进行飞机涂层质量监测，而Catapano等人则将其应用于飞机防冰涂层的检测。此外，还有研究者构建了基于时域有限差分的仿真模型，用于检测船舶涂层的气孔和隐藏腐蚀缺陷。 尽管现有的研究表明太赫兹无损检测在大尺寸缺陷检测上表现优异，但对于微小粘接缺陷的检测仍面临挑战。未来的研究需要进一步提高太赫兹信号的分辨率和敏感度，以便能探测更细微的涂层问题，同时优化数据分析方法，提升缺陷识别的精度和可靠性，以满足更加严格的检测需求。