А.С. Бугаев – д.ф.-м.н., профессор, академик РАН, зав. кафедрой,

Московский физико-технический институт (государственный университет)

С.И. Ивашов – к.т.н., начальник лаборатории,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: sivashov@rslab.ru

В.В. Разевиг – к.т.н., ст. науч. сотрудник, 

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Е-mail: vrazevig@rslab.ru

М.А. Чиж – к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Постановка проблемы. Внедрение новой технологии голографических подповерхностных радиолокаторов в качестве  метода неразрушающего контроля диэлектрических композиционных материалов, использующихся в аэрокосмической области и других отраслях промышленности, потребовало обширных исследований с целью определения наиболее перспективных областей применения с учетом состава композитов и их механических и электрических свойств. Возникла также необходимость разработать методы и алгоритмы обработки регистрируемой информации, включая алгоритмы восстановления радиоголограмм, специфичные для подповерхностной радиолокации. Учитывая, что СВЧ-методы стали использоваться недавно, то вполне понятен интерес к сравнению эффективности разрабатываемой технологии, в первую очередь, с рентгеновскими, инфракрасными и ультразвуковыми методами, которые традиционно используются для неразрушающего контроля различного рода материалов и конструкций.

Цель. Исследовать внедрение новой технологии голографических подповерхностных радиолокаторов в качестве метода  неразрушающего контроля диэлектрических композиционных изделий и материалов и провести ее сравнение с традиционными рентгеновскими, ультразвуковыми и инфракрасными методами.

Результаты. Приведены результаты экспериментов по сравнению эффективности различных методов неразрушающего контроля с СВЧ-технологией, использующей принципы, заложенные при создании голографических подповерхностных радиолокаторов. 

Практическая значимость. Результаты исследований помогут специалистам в области неразрушающего контроля, планирующим использовать новую технологию радиовидения, основанную на технологии голографических подповерхностных радиолокаторов, для определения направления новых исследований и решения текущих производственных задач по неразрушающему контролю материалов, изделий и конструкций.

Бугаев А.С., Ивашов С.И., Разевиг В.В., Чиж М.А. Сравнение СВЧ-диагностики с другими методами неразрушающего контроля композиционных изделий // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. T. 74. № 4–5. С. 19–38. DOI: 10.18127/j20700784-202004-02.

1. Официальный сайт RSLab «Лаборатория дистанционного зондирования». URL: http://www.rslab.ru/russian/product/compare.
2. Ivashov S., Razevig V., Vasiliev I., Zhuravlev A., Bechtel T., Capineri L. Holographic Subsurface Radar of RASCAN Type: Development and Applications // IEEE Journal of Selected Topics in Earth Observations and Remote Sensing. V. 4. № 4. December 2011. P. 763–778.
3. Razevig V.V., Ivashov S.I., Sheyko A.P., Vasilyev I.A., Zhuravlev A.V. An example of holographic radar using at restoration works of historical building // Progress In Electromagnetics Research Letters. 2008. V. 1. P. 173–179.
4. Ivashov S., Razevig V., Zhuravlev A., Chizh M., Bechtel T., Capineri L., Inagaki M. MW Holographic Imaging System for Detection of Hidden Dinosaur Tracks // The 38th PIERS in St Petersburg. Russia. 22-25 May, 2017. P. 3241–3246.
5. Ivashov S.I., Vasiliev I.A., Bechtel T.D., Snapp C. Comparison between Impulse and Holographic Subsurface Radar for NDT of Space Vehicle Structural Materials // Progress in Electromagnetics Research Symposium 2007. Beijing. China. March 26-30, 2007. P. 1816–1819.
6. Lu T., Snapp C., Chao T.-H., Thakoor A., Bechtel T., Ivashov S., Vasiliev I. Evaluation of holographic subsurface radar for NDE of space shuttle thermal protection tiles // Sensors and Systems for Space Applications. Proceedings of SPIE. V. 6555. 2007.
7. Pozar D.M. Microwave Engineering. 4th ed., John Wiley & Sons, Inc. 2012. 
8. Sheen D.M., McMakin D.L., Hall T.E. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2001. V. 49. № 9. P. 1581–1592.
9. Разевиг В.В., Бугаев А.С., Ивашов С.И., Васильев И.А., Журавлев А.В. Восстановление микроволновых голограмм, полученных подповерхностным радиолокатором РАСКАН // Успехи современной радиоэлектроники. 2010. № 9. С. 51–58.
10. Razevig V., Ivashov S., Simonov N., Zhuravlev A., Chizh M. Microwave Imaging in a Dielectric Half-Space Medium Bounded by a Metal Surface // 2018 Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS-Toyama). Toyama, Japan. 2018. P. 1925–1931. DOI: 10.23919/PIERS.2018.8597872.
11. Ivashov S., Zhuravlev A., Razevig V., Chizh M., Bechtel T., Capineri L., Thomas B. Frequency Influence in Microwave Subsurface Holography for Composite Materials Testing // Proceedings of the 17th International Conference on Ground Penetrating Radar, GPR 2018. Rapperswil, Switzerland. June 18–21, 2018. P. 98–103. DOI: 10.1109/ICGPR.2018.8441592.
12. Ivashov S.I., Bugaev A.S., Zhuravlev A.V., Razevig V.V., Chizh M.A., Ivashov A.I. Holographic Subsurface Radar Technique for Nondestructive Testing of Dielectric Structures // Technical Physics. 2018. V. 63. № 2. P. 260–267. ISSN: 1063-7842 (Print).  1090–6525 (Online). DOI: 10.1134/S1063784218020184.
13. Ивашов С.И., Чиж М.А., Журавлев А.В., Разевиг В.В., Мильяченко А.А., Кологов А.В. Выбор частоты при СВЧ диагностике композиционных изделий с помощью голографических радиолокаторов // Контроль. Диагностика. 2017. № 1. С. 16–23. DOI: 10.14489/td.2017.01. P. 016–023.
14. Capineri L., Becthel T., Falorni P., Inagaki M., Ivashov S., Windsor C. Prototype UWB Radar Object Scanner and Holographic Signal Processing in book Advanced Ultrawideband Radar: Signals, Targets, and Applications / Ed. by James D. Taylor. 2016. December 7. CRC Press. P. 363–386. ISBN: 9781466586574.
15. Ivashov S., Razevig V., Vasiliev I., Bechtel T., Capineri L. Holographic subsurface radar for diagnostics of cryogenic fuel tank thermal insulation of space vehicles // NDT & E International. January 2015. V. 69. P. 48–54.
16. Ivashov S., Razevig V., Zhuravlev A., Bechtel T., Chizh M. Comparison of Different NDT Methods in Diagnostics of Rocket Cryogenic Tanks Thermal Protection Coating, Microwave Holography for NDT of Dielectric Structures // Proceedings of the IEEE  International Conference on Microwaves, Communications, Antennas and Electronic Systems (COMCAS 2015). Tel-Aviv, Israel. 4–6 November 2019.
17. Kharkovsky S., Zoughi R. Microwave and millimeter wave nondestructive testing and evaluation // IEEE Instrum. Meas. Mag., April 2007. № 10(2). P. 26–38.
18. Dombrow B.A. Polyurethanes, Reinhold Publishing Corporation. New York. 1957.
19. Ivashov S., Capineri L., Bechtel T., Razevig V., Zhuravlev A., Falorni P. Use of holographic subsurface radar analysis in the preservation and restoration of cultural heritage objects, Surface Topography: Metrology and Properties. 2019. 7 045017. P. 1–11.
20. Zhuravlev A., Razevig V., Chizh M., Ivashov S. Non-Destructive Testing of Foam Insulation by Holographic Subsurface Radar // 9th  International Workshop on Advanced Ground Penetrating Radar, IWAGPR 2017, Edinburgh, UK. 28-30 June 2017. DOI: 10.1109/IWAGPR.2017.7996087.
21. Zhuravlev A., Razevig V., Ivashov S., Skrebkov A., Alekseev V. On the Use of Microwave Holography to Detect Surface Defects of Rails and Measure the Rail Profile // Sensors 2019, 19, 1376. P. 1–11. DOI: 10.3390/s19061376.