СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ Российский патент 2020 года по МПК G01N22/02 

[001] Для проверки целостности конструкции или других 5 характеристик деталей или частей, таких как соединительные швы композитных конструкций, были предложены технологии разрушающего и неразрушающего контроля. Однако большинство из используемых в настоящее время технологий имеют ограничения. Например, технологии разрушающего контроля не могут быть использованы в отношении фактически произведенных деталей и могут обеспечивать только ограниченные возможности в получении характеристик во время технологической разработки и контроля качества. Технологии неразрушающего контроля включают различные ультразвуковые способы. Однако эти используемые в настоящее время способы обеспечивают проведение проверки прочности связи в течение всего жизненного цикла соединения, что является менее необходимым. Один из примеров ультразвукового обследования включает обнаружение и анализ ослабления на всех областях адгезивного соединения деталей. Еще один пример включает обнаружение и анализ волн, отраженных от областей адгезивного соединения деталей. Еще один пример включает использование способа ультразвукового резонанса, согласно которому для выявления дефектов контролируют изменения резонансных частот. Таким образом, существует необходимость в создании способа и устройства, которые обеспечивают возможность прямой проверки того, что необходимые свойства соединительного шва были достигнуты.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[002] Предложены способы и системы для неразрушающего контроля деталей во время изготовления и/или использования этих деталей при эксплуатации. Контролируемая деталь содержит гибридные спектральные датчики, заделанные в нее и связанные с одним или более другими компонентами этой детали. Гибридный спектральный датчик может содержать две различные структуры. Первая структура датчика обеспечивает первый спектральный отклик после воздействия на нее возбуждающего излучения. Вторая структура образует клетку Фарадея вокруг первой структуры и блокирует возбуждающее излучение на первую структуру и/или блокирует первый спектральный отклик, испущенный первой структурой (если первые структуры подвергаются воздействию возбуждающего излучения). Вторая структура может быть связана с одним или более компонентами детали, такими как полимерная матрица, и может изменять уровень инкапсуляции первой структуры и свои блокирующие характеристики, когда деталь подвержена воздействию одной или более операций. Эти изменения в гибридных спектральных датчиках могут быть обнаружены путем воздействия на деталь возбуждающим излучением. Кроме того, эти блокирующие характеристики могут быть взаимосвязаны с различными характеристиками конструктивной целостности детали. Гибридные спектральные датчики остаются в детали и могут быть повторно проконтролированы во множество различных моментов времени во время ее изготовления и/или эксплуатации.

[003] В некоторых вариантах реализации способ включает этап, согласно которому образуют клетку Фарадея вокруг первой структуры путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры для образования гибридного спектрального датчика. В связи с этим гибридный спектральный датчик содержит первую структуру, по меньшей мере частично инкапсулированную посредством по меньшей мере одной второй структуры. Уровень инкапсуляции задает блокирующие характеристики клетки Фарадея в гибридном спектральном датчике. Способ может также включать этап, согласно которому в деталь вводят гибридный спектральный датчик.

[004] В некоторых вариантах реализации инкапсуляция первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры включает плазменно-ионную агрегацию (plasma ionic aggregation). После инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры, первая структура может быть когезионно связана с указанной по меньшей мере одной второй структурой. Когда многочисленные вторые структуры использованы в том же самом гибридном спектральном датчике, каждая из этих вторых структур может быть когезионно связана независимым образом с первой структурой или с одной из многочисленных первых структур того же самого гибридного спектрального датчика.

[005] В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна вторая структура также связана с компонентом детали после введения в нее гибридного спектрального датчика. Этот компонент может представлять собой адгезив. Различные части по меньшей мере одной второй структуры того же самого гибридного спектрального датчика или различные вторые структуры того же самого гибридного спектрального датчика могут быть соединены с различными частями компонента. Связь между меньшей мере одной второй структурой и компонентом может быть прочнее связи между по меньшей мере одной второй структурой и первой структурой.

[006] В некоторых вариантах реализации первая структура представляет собой первую квантовую точку. По меньшей мере одна вторая структура может представлять собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки. Когда для одного и того же гибридного спектрального датчика используют многочисленные вторые структуры, то все эти вторые структуры могут иметь один и тот же тип. После воздействия одного и того же возбуждающего излучения, первая квантовая точка создает различное возбуждающее излучение, отличное от второй квантовой точки. Кроме того, вторая квантовая точка может блокировать возбуждающее излучение на первую квантовую точку.

[007] В некоторых вариантах реализации клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения на первую структуру и/или излучения, испускаемого первой структурой. В частности, клетка Фарадея может быть выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения на первую структуру и излучения, испускаемого первой структурой.

[008] В некоторых вариантах реализации деталь представляет собой композитную деталь. Гибридный спектральный датчик может быть введен в любой один из слоев, образующих наслаивание, или в их все, а также в адгезив, используемый между слоями и/или для образования слоев и для других целей. Когда деталь представляет собой композитную деталь, способ может включать этап отверждения детали. Гибридный спектральный датчик может быть введен в деталь перед ее отверждением. Кроме того, гибридный спектральный датчик может быть использован для контроля изменений в детали во время операции отверждения.

[009] В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает этап, согласно которому воздействуют возбуждающим излучением на деталь и анализируют спектр излучения, испускаемого этой деталью, для определения в ней несоответствий. Испускаемое излучение может быть испущено от детали или, в частности, от гибридных спектральных датчиков, введенных в эту деталь, в результате воздействия на нее возбуждающего излучения. Спектр испускаемого излучения зависит от отверстия в клетке Фарадея гибридного спектрального датчика, которое, в свою очередь, влияет на блокирующие характеристики клетки Фарадея. Другими словами, спектр испускаемого излучения зависит от уровня инкапсуляции первой структуры с помощью по меньшей мере одной второй структуры. Этот уровень инкапсуляции может изменяться по мере обработки и/или использования детали.

[0010] Часть испускаемого излучения, связанная с первыми структурами, отличается от части испускаемого излучения, связанной по меньшей мере с одной второй структурой, если имеется что-либо, что испускается указанной по меньшей мере одной второй структурой. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна вторая структура не создает какое-либо обнаруживаемое испускаемое излучение при воздействии на нее испускаемого излучения. Различие в испускаемом излучении может быть обусловлено различными материалами, используемыми для первой структуры и второй структуры.

[0011] В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает обработку детали. Данная обработка может быть осуществлена перед воздействием возбуждающего излучения на деталь и после введения в нее гибридного спектрального датчика. По существу, после обработки деталь может быть подвернута воздействию возбуждающего излучения. В некоторых вариантах реализации перед обработкой может быть осуществлено дополнительное воздействие тем же самым или похожим возбуждающим излучением. Обработка может включать отверждение соединительного шва.

[0012] В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает этап, согласно которому обрабатывают деталь после воздействия на нее возбуждающего излучения и затем воздействуют на указанную деталь дополнительным возбуждающим излучением (после завершения указанной обработки). Способ может приступить к анализу спектра дополнительного испускаемого излучения. Способ может дополнительно включать этап, согласно которому сравнивают спектр испускаемого излучения со спектром дополнительного испускаемого излучения. Разница между двумя спектрами может указывать на изменения в детали, которые возникают во время ее обработки.

[0013] В некоторых вариантах реализации клетка Фарадея образована путем полной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры. Эта полная инкапсуляция может быть достигнута перед введением гибридного спектрального датчика в деталь. В некоторых вариантах реализации первая структура инкапсулирована посредством многочисленных вторых структур, содержащих по меньшей мере одну вторую структуру. В тех же самых вариантах реализации из других вариантов реализации по меньшей мере одна вторая структура образует инкапсулирующую оболочку вокруг первой структуры.

[0014] Кроме того, предложен способ контроля детали. Способ может включать этапы, согласно которым воздействуют возбуждающим излучением на деталь и анализируют спектр излучения, испускаемого этой деталью, для определения несоответствий в указанной детали. Деталь может содержать гибридные спектральные датчики.

[0015] Каждый из гибридных спектральных датчиков детали может содержать клетку Фарадея вокруг первой структуры, образованную путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры.

[0016] В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна вторая структура связана с компонентом детали после введения гибридного спектрального датчика в деталь. Компонент детали может представлять собой адгезив.

[0017] Первая структура может представлять собой первую квантовую точку. По меньшей мере одна вторая структура может представлять собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки. Первая структура может быть когезионно связана со вторыми структурами.

[0018] В некоторых вариантах реализации клетка Фарадея выполнена с возможностью

блокирования возбуждающего излучения и/или излучения, испускаемого первой структурой. В частности, клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения и излучения, испускаемого первой структурой. Спектр испускаемого излучения может зависеть от отверстия в клетке Фарадея гибридного спектрального датчика.

[0019] В некоторых вариантах реализации часть испускаемого излучения, связанная с первыми структурами, отличается от части испускаемого излучения, связанной со вторыми структурами. В некоторых вариантах реализации вторые структуры по существу могут и не обеспечивать какой-либо вклад в испускаемое излучение. В альтернативном варианте любой вклад в излучение, испускаемое вторыми структурами, может быть проигнорирован во время анализа спектра этого испускаемого излучения.

[0020] В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает обработку детали. Данная обработка может быть осуществлена перед воздействием возбуждающим излучением на деталь. Например, данная обработка может включать отверждение соединительного шва.

[0021] В некоторых вариантах реализации способ по п. 21 дополнительно включает обработку детали после воздействия на нее возбуждающим излучением и воздействие на деталь дополнительным возбуждающим излучением после завершения указанной обработки. Способ может также включать анализ спектра дополнительного испускаемого излучения. В некоторых вариантах реализации способ дополнительно включает сравнение спектра испускаемого излучения со спектром дополнительного испускаемого излучения.

[0022] Кроме того, предложен гибридный спектральный датчик, содержащий первую структуру и клетку Фарадея вокруг первой структуры, образованную путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры. Клетка Фарадея может быть выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения и/или части испускаемого излучения, испущенного первой структурой. В частности, клетка Фарадея может быть выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения и части испускаемого излучения, испущенного первой структурой.

[0023] В некоторых вариантах реализации первая структура когезионно связана по меньшей мере со второй структурой. Первая структура может представлять собой первую квантовую точку. По меньшей мере одна вторая структура может представлять собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки.

[0024] Кроме того, предложена деталь, содержащая компонент и гибридный спектральный датчик. Гибридный спектральный датчик может содержать первую структуру и клетку Фарадея вокруг первой структуры, образованную путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры. Клетка Фарадея может быть выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения и/или части испускаемого излучения, испущенного первой структурой. В частности, клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения и части излучения, испущенного первой структурой.

[0025] Первая структура может быть когезионно связана по меньшей мере со второй структурой. Первая структура может представлять собой первую квантовую точку. По меньшей мере одна вторая структура может представлять собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки. По меньшей мере одна вторая структура может быть связана с компонентом детали после введения гибридного спектрального датчика в деталь. Компонент может представлять собой адгезив. Деталь может представлять собой композитную деталь.

[0026] Эти и другие варианты реализации дополнительно описаны ниже со ссылкой на чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0027] На ФИГ. 1 показана блок-схема процесса, соответствующего способу неразрушающего контроля детали, в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0028] На ФИГ. 2A и 2B схематически показаны различные состояния при образовании гибридного спектрального датчика в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0029] На ФИГ. 2C схематически показан еще один пример гибридного спектрального

датчика в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0030] На ФИГ. 3A схематически показана деталь, 5 содержащая введенные в нее гибридные спектральные датчики, в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0031] На ФИГ. 3B схематически показано наслаивание, содержащее гибридные спектральные датчики и используемое для образования композитной детали, в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0032] На ФИГ. 3C схематически показана еще одна деталь, имеющая гибридные спектральные датчики двух различных типов, включенные в указанную деталь, в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0033] На ФИГ. 4A-4B схематически показан тот же самый гибридный спектральный датчик, связанный с компонентом детали, на различных этапах во время обработки и/или использования этой детали в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0034] На ФИГ. 5A-5E схематически показан тот же самый гибридный спектральный датчик, находящийся в различных состояниях, в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0035] На ФИГ. 6A-6D схематически показаны различные состояния еще одного примера гибридного спектрального датчика.

[0036] На ФИГ. 7A и 7B показаны примеры спектральных ответов тех же самых гибридных спектральных датчиков, находящихся в различных состояниях, в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0037] На ФИГ. 8A- 8B схематически показана та же самая деталь, имеющая различные конфигурации гибридных спектральных датчиков, во время воздействия возбуждающего излучения на детали в соответствии с некоторыми вариантами реализации.

[0038] На ФИГ. 9 показана блок-схема методики изготовления и обслуживания воздушного летательного аппарата, который может использовать оконечные устройства, описанные в настоящей заявке.

[0039] На ФИГ. 10 показано схематическое изображение воздушного летательного аппарата, который может содержать композитные структуры, описанные в настоящей заявке.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0040] В приведенном далее описание конкретные сведения приведены для обеспечения полного понимания предложенных идей. Предложенные идеи могут быть реализованы и без некоторых из этих конкретных сведений. В других примерах известные технологические операции не были подробно описаны с тем, чтобы все внимание было сосредоточено на описанных идеях. Несмотря на то, что некоторые идеи будут описаны в соответствии с конкретными вариантами реализации, будет понятно, что эти варианты реализации не следует считать ограничительными.

Введение

[0041] Было обнаружено, что введение гибридных спектральных датчиков в детали некоторыми способами обеспечивает возможность обнаружения различных конструктивных изменений в этих деталях, которые могут возникать во время обработки (например, изготовления) и/или использования (например, эксплуатации) этих деталей. Гибридный спектральный датчик, используемый для таких деталей, может содержать по меньшей мере одну первую структуру, образующую сердцевину этого датчика. Первая структура может иметь спектральный отклик, отличимый от спектрального отклика других компонентов детали, при условии наличия таких откликов. Датчик также содержит по меньшей мере одну вторую структуру, первоначально образующую клетку Фарадея вокруг по меньшей мере одной первой структуры. Ориентация по меньшей мере одной второй структуры относительно по меньшей мере одной первой структуры может изменяться вследствие конструктивных изменений в детали. Это изменение в ориентации приводит к изменению блокирующих характеристик клетки Фарадея и отличному спектральному отклику датчика. В частности, во время введения датчика в деталь по меньшей мере одна вторая структура может быть связана с одним или более компонентами детали, такими как адгезив. Эта связь может быть прочнее связи между первыми и вторыми структурами. Когда компоненты детали совершают перемещение во время обработки и/или использования детали, они также тянут по меньшей мере одну вторую структуру в новое 5 место, что обеспечивает изменение относительных ориентаций первых и вторых структур. Изменения в блокирующих характеристиках клетки Фарадея и различные спектральные отклики датчика можно контролировать путем воздействия возбуждающего излучения на деталь и последующего анализа спектра испускаемого излучения. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что одна и та же самая деталь может иметь множество датчиков.

[0042] В некоторых вариантах реализации первый и второй компоненты гибридного спектрального датчика могут быть образованы из двух совокупностей различных квантовых точек. Для целей настоящей заявки квантовые точки также могут называться Q-точками. В частности, первая совокупность, образованная одной или более квантовыми точками, представляет по меньшей мере одну первую структуру (в приведенном выше примере), образующую сердцевину гибридного спектрального датчика. Эти одна или более квантовые точки могут называться внутренними квантовыми точками. В приведенном выше примере вторая совокупность, образованная одной или более квантовыми точками, представляет по меньшей мере одну вторую структуру, образующую оболочку гибридного спектрального датчика. Эти одна или более квантовые точки могут называться внешними квантовыми точками. В данном примере гибридный спектральный датчик также может называться гибридной кристаллической нанотехнологической системой на основе квантовых точек. Каждая совокупность квантовых точек обеспечивает различный отклик после воздействия на нее возбуждающего излучения. Кроме того, внешние квантовые точки, организованные в оболочку, образуют клетку Фарадея, которая может предотвращать достижение возбуждающим излучением внутренних квантовых точек (и генерирование какого-либо испускаемого излучения внутренними квантовыми точками). Еще в одном примере клетка Фарадея экранирует излучение, испущенное внутренними квантовыми точками, даже если возбуждающее излучение достигает внутренние квантовые точки. Кроме того, клетка Фарадея может быть образована для экранирования внутренних квантовых точек от возбуждающего излучения, а также для экранирования остальной части системы от излучения, испускаемого внутренними квантовыми точками (если какое-либо возбуждающее излучение достигает внутренние квантовые точки и вызывает испускание излучения). Местоположением сканирующего устройства также может быть рассмотрено, поскольку изменения в блокирующих свойствах клеток Фарадея могут зависеть от направления, например, больше на одной стороне, чем на другой. Кроме того, могут возникать некоторые преждевременные изменения в блокирующих свойствах клеток 5 Фарадея. Однако, сигнал, связанный с этими изменениями, может иметь минимальный уровень и может быть в целом проигнорирован. Следует отметить, что ссылки также приведены на многочисленные первые и вторые структуры, при этом специалисту в данной области техники должно быть понятно, что для образования одиночного гибридного спектрального датчика может быть использовано любое количество первых и вторых структур, как дополнительно описано ниже. Кроме того, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что различные гибридные спектральные датчики в одной и той же детали могут иметь некоторые изменения в определенном количестве первых и вторых структур, образующих каждый из этих гибридных спектральных датчиков.

[0043] Гибридные спектральные датчики могут быть замешаны в композиционной пластмассе, адгезиве соединительного шва или любом другом материале детали перед ее отверждением. Во время процесса отверждения может изменяться оболочка, образованная вторыми структурами (например, внешними квантовыми точками). Например, оболочка может вскрываться и утрачивать некоторую часть своей эффективности экранирования, обеспечиваемой клеткой Фарадея. Если это случилось, то гибридные спектральные датчики будут изменять свой спектральный отклик. В частности, большее количество возбуждающего излучения может быть способно достичь первых структур (например, внутренних квантовых точек) и/или большее количество испускаемого излучения может покинуть первые структуры и достичь датчика. В зависимости от условий отверждения и других факторов, гибридные спектральные датчики могут претерпевать различные изменения в характеристиках своих спектральных откликов, которые зависят от характеристик экранирования клеток Фарадея, образованных вторыми структурами. В связи с этим спектральный отклик может быть использован как непрямая характеристика процесса отверждения и как другие характеристики (например, конструктивные характеристики, конструктивные изменения) детали. Например, путем измерения интенсивности пика спектра (сигнала), связанного с первыми структурами (например, внутренними квантовыми точками), может быть оценено качество процесса установления связи.

[0044] Спектральный профиль детали, содержащей гибридные спектральные датчики, может также называться электромагнитной сигнатурой детали. Поскольку спектральный профиль изменяется при возникновении изменений внутри детали, то он может быть использован в качестве характеристики силы и качества установленной связи и, в конечном итоге, для принятия решения о том, следует ли установленную связь подвергнуть контролю. Примеры неразрушающего контроля и примеры гибридного спектрального датчика

[0045] На ФИГ. 1 показана блок-схема процесса, соответствующего способу 100 неразрушающего контроля детали в соответствии с некоторыми вариантами реализации. Способ 100 может начинаться с образования клетки 206 Фарадея вокруг первой структуры 210 (см. блок 110, показанный на ФИГ. 1). Клетка 206 Фарадея может быть образована путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры 210 с использованием по меньшей мере одной второй структуры 220. Это, в свою очередь, образует гибридный спектральный датчик 200. Другими словами, после образования гибридный спектральный датчик 200 содержит клетку 206 Фарадея. Характеристики экранирования клетки 206 Фарадея на этом этапе могут иметь наибольшие значения и могут в дальнейшем изменяться, поскольку гибридный спектральный датчик подвержен воздействию различных внутренних усилий в детали 300.

[0046] На ФИГ. 2A показано схематическое изображение нескольких вторых структур 220 и первой структуры 210 перед образованием клетки 206 Фарадея. На ФИГ. 2B показано схематическое изображение тех же самых вторых структур 220, образующих клетку 206 Фарадея вокруг первой структуры 210. Весь узел, показанный на ФИГ. 2B, может называться гибридным спектральным датчиком 200.

[0047] Несмотря на то, что на ФИГ. 2A и 2B показаны шесть вторых структур 220, специалисту в данной области техники будет понятно, что для образования клетки 206 Фарадея вокруг первой структуры 210 может быть использовано любое количество вторых структур 220. В некоторых вариантах реализации для образования клетки 206 Фарадея может быть использована одиночная вторая структура 220, как, например, показано на ФИГ. 2C. Кроме того, клетка 206 Фарадея может быть образована вокруг многочисленных первых структур 210, которые вместе образуют кластер. Количество каждых из первых структур 210 и вторых структур в каждом гибридном спектральном датчике 200 может зависеть от размера каждой структуры, уровня инкапсуляции клетки 206 Фарадея, необходимого по меньшей мере на начальном этапе, и других факторов. Следует отметить, что уровень инкапсуляции клетки 206 Фарадея может изменяться после введения гибридного спектрального датчика 200 в деталь.

[0048] В некоторых вариантах реализации первая структура 210 представляет собой первую квантовую точку 210’. По меньшей мере одна вторая структура 220 может представлять собой вторую квантовую точку 220’, отличную от первой квантовой точки 220’. В конкретном примере первые структуры 210, образующие гибридные спектральные датчики, представляют собой PbS квантовые точки, а вторые структуры 220 представляют собой CdS квантовые точки. Между квантовыми точками PbS-сердцевины и квантовыми точками CdS-оболочки может возникать перенос заряда, в результате чего гибридный спектральный датчик 200 может генерировать одиночный пик излучения, испускаемого вторыми структурами 220, или двойные пики излучения, испускаемого первыми структурами 210 и вторыми структурами 220. Кроме того, путем управления гашением одного по отношению к другому могут быть настроены перенос заряда между первыми структурами 210 и вторыми структурами 220 и их пики испускания. Гашение может быть использовано для управления процессом уменьшения интенсивности флуоресценции одной квантовой точки по отношению к другой квантовой точке. Эти подходы могут быть использованы для образования специальных гибридных спектральных датчиков. В целом, после воздействия того же самого возбуждающего излучения, первая квантовая точка 210’ создает возбуждающее излучение, отличное от возбуждающего излучения второй квантовой точки 220’. Различные возбуждающие излучения первой квантовой точки 210’ и второй квантовой точки 220’ обеспечивают возможность определения характеристик экранирования клетки 206 Фарадея, поскольку спектр, связанный с первой квантовой точкой 210’, может отличаться от спектра, связанного со второй квантовой точкой 220’, а интенсивность спектра, связанная с первой квантовой точкой 210’, может изменяться в зависимости от характеристик экранирования клетки 206 Фарадея.

[0049] В некоторых вариантах реализации клетка 206 Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения на первую структуру 210 и/или излучения, испускаемого первой структурой 210. В частности, клетка 206 Фарадея может быть выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения на первую структуру 210 и излучения, испускаемого первой структурой 210.

[0050] В некоторых вариантах реализации клетка 206 Фарадея образована путем полной инкапсуляции первой структуры 210 с помощью по меньшей мере одной второй структуры 220, как, например, показано на ФИГ. 2B и 2C. Эта полная инкапсуляция может быть достигнута перед введением гибридного спектрального датчика 200 в деталь 300. Этот уровень инкапсуляции может в дальнейшем изменяться по мере приложения различных усилий к гибридному спектральному датчику 200 при его нахождении в детали 300. Для достижения полной инкапсуляции вторые структуры 220 могут блокировать любую прямую траекторию излучения по меньшей мере на одну первую структуру 210 гибридного спектрального датчика 200 и от нее.

[0051] В некоторых вариантах реализации первая структура 210 инкапсулирована посредством многочисленных вторых структур 220, как, например, показано на ФИГ. 2B. Гибридный спектральный датчик 200 этого типа может быть образован посредством ранее образованных вторых структур 220. Например, вторые структуры могут быть агрегированы вокруг по меньшей мере одной первой структуры 210. В альтернативном варианте только одна вторая структура 220 образует инкапсулирующую оболочку вокруг первой структуры 210, как, например, показано на ФИГ. 2C. Например, данная одиночная вторая структура 220 может быть образована вокруг первой структуры 210.

[0052] В некоторых вариантах реализации инкапсуляция первой структуры 210 с использованием по меньшей мере одной второй структуры 220 включает плазменно-ионную агрегацию. В частности, свойства плазма-ионной проводимости и затухания проводящего материала могут служить основой для исследования квантовых точек.

[0053] После инкапсуляции первой структуры 210 с использованием по меньшей мере одной второй структуры 220 (во время эксплуатации 110), первая структура 210 может быть когезионно связана с указанной по меньшей мере одной второй структурой 220. Эта когезионная связь обеспечивает сохранение клеткой 206 Фарадея своих характеристик во время эксплуатации гибридного спектрального датчика 200, а в некоторых вариантах реализации и во время введения гибридного спектрального датчика 200 в деталь 300, как дополнительно описано ниже.

[0054] Для образования когезионной связи первые структуры 210 и вторые структуры 220 могут иметь функционализированные поверхности. В частности, как показано на ФИГ. 2B, первые структуры 210 могут иметь первую часть 214 взаимодействия, которая в некоторых вариантах реализации охватывает первую испускающую часть 212. Первая испускающая часть 212 может реагировать путем испускания конкретного спектра при воздействии возбуждающего излучения. Первая часть 214 взаимодействия может пропускать возбуждающее и испускаемое излучения и, в частности, может быть выполнена с возможностью образования когезионных связей со вторыми структурами 220. Вторые структуры 220 могут иметь вторую часть 224 взаимодействия, которая в некоторых вариантах реализации охватывает вторую блокирующую часть 222, как показано на ФИГ. 2B. Вторая блокирующая часть 222 может реагировать путем блокирования возбуждающего излучения и/или испускаемого излучения. В частности, вторая часть 224 взаимодействия может быть выполнена с возможностью образования когезионных связей с первыми структурами 210. Кроме того, вторая часть 224 взаимодействия может быть выполнена с возможностью образования связи с компонентом 302 детали 300, таким как адгезив, как, например, показано на ФИГ. 4A.

[0055] Способ 100 может перейти к введению гибридного спектрального датчика 200 в деталь 300 (см. блок 120, показанный на ФИГ. 1). В некоторых вариантах реализации гибридный спектральный датчик 200 может быть введен в один компонент 302 детали 300 перед ее образованием. Например, гибридный спектральный датчик 200 может быть введен в один компонент 302 детали 300, например, замешан в адгезив 302, используемый для образования соединительного шва, наслаивания или т.п. Гибридный спектральный датчик 200 также может быть введен в отдельные слои 312a и 312b наслаивания 310 и/или другие компоненты, использованные для образования детали 310, как, например, показано на ФИГ. 3B.

[0056] В некоторых вариантах реализации концентрация гибридных спектральных датчиков 200 в детали 300 может быть меньше 1 г/см3 или, в частности, меньше 0,3 г/см3 или даже меньше 0,1 г/см3. При таких низких концентрациях гибридные спектральные датчики 200 не воздействуют на характеристики детали 300, но при этом все еще обеспечивают спектр испускаемого излучения достаточной интенсивности.

[0057] На ФИГ. 3A показано схематическое изображение гибридных спектральных датчиков 200, распределенных в детали 300. В некоторых 5 вариантах реализации гибридные спектральные датчики 200 могут быть равномерно распределены в детали 300. В альтернативном варианте гибридные спектральные датчики 200 могут быть сконцентрированы на поверхности детали 300 или на границе детали 300 при наличии необходимости в контроле. Кроме того, гибридные спектральные датчики 200a и 200b различных типов могут быть расположены в различных частях 300a и 300b детали 300 для установления конструктивных различий этих различных частей 300a и 330b. Например, на ФИГ. 3C показаны гибридные спектральные датчики 200a в первой части 300a детали 300 и гибридные спектральные датчики 200b во второй части 300b детали 300. В некоторых вариантах реализации еще одна часть 300c детали 300 может и не включать гибридные спектральные датчики. В частности, гибридные спектральные датчики 200a могут содержаться в первой части 300a, а гибридные спектральные датчики 200b могут содержаться во второй части 300b. Гибридные спектральные датчики 200a и гибридные спектральные датчики 200b могут иметь различные типы и могут иметь различный спектральный отклик.

[0058] После введения гибридного спектрального датчика 200 в деталь 300, по меньшей мере одна вторая структура 220 образует связь с компонентом 302 детали 300, например адгезивом. В некоторых вариантах реализации различные вторые структуры 220 тех же самых гибридных спектральных датчиков 200 могут быть связаны с различными частями 302a и 302b компонента 302, как, например, схематически показано на ФИГ. 4A. Эта связь обеспечивает возможность изменения характеристик экранирования клетки 206 Фарадея, когда различные части 302a и 302b компонента 302 совершают перемещение по отношению друг к другу. Например, применение избыточной нагрузки к детали 300 может сдвигать части 302a и 302b по отношению друг к другу. Сдвиг также может возникнуть в результате других операций и напряжений, приложенных к детали 300. На ФИГ. 4A показан пример гибридного спектрального датчика 200, в котором клетка 206 Фарадея выполнена относительно замкнутой. С другой стороны, на ФИГ. 4B показан тот же самый гибридный спектральный датчик 200 в другом состоянии, в котором первая структура 210 только частично блокирована вторыми структурами 220, а некоторое количество испускаемого излучения, созданного первой структурой 210, может покинуть гибридный спектральный датчик 200.

[0059] Способ 100 может включать этап, согласно которому деталь 300 подвергают воздействию возбуждающего излучения 400 (см. блок 140 на 5 ФИГ. 1 и ФИГ. 8A и 8B). Возбуждающее излучение 400 может быть специально настроено на первые структуры 210 и вторые структуры 220 гибридных спектральных датчиков 200 таким образом, что обеспечена возможность обнаружения отклика от первых структур 210, если эти первые структуры 210 по меньшей мере частично подвержены воздействию. Другими словами, при наличии в клетке 206 Фарадея некоторых отверстий возбуждающее излучение 400 может достичь первые структуры 210, а испускаемое излучение 410 может выходить за пределы границы клетки 206 Фарадея. Например, на ФИГ. 8A показана деталь 300, содержащая гибридный спектральный датчик 200, имеющий замкнутые клетки Фарадея (аналогично примерам гибридного спектрального датчика 200, показанного на ФИГ. 5B или 6A). К первым структурам этих гибридных спектральных датчиков 200 относится очень малое количество какого-либо испускаемого излучения 410. В связи с этим на данном чертеже испускаемое излучение 410 показано пунктирными линиями. С другой стороны, на ФИГ. 8B показана деталь 300, содержащая гибридный спектральный датчик 200, имеющий только частично замкнутые Клетки Фарадея (аналогично примерам гибридного спектрального датчика 200, показанного на ФИГ. 5C или 6C). К первым структурам этих гибридных спектральных датчиков 200 относится существенная часть испускаемого излучения 410 (в некоторых вариантах реализации всё испускаемое излучение).

[0060] В некоторых вариантах реализации возбуждающее излучение 400 может быть обеспечено посредством устройства для микроволнового усиления с помощью индуцированного испускания излучения (MASER) или устройства возбуждения в терагерцовом диапазоне частот. Возбуждающее излучение 400 может активировать первые структуры (например, внутренние квантовые точки), когда они не экранированы вторыми структурами.

[0061] Испускаемое излучение 410 может быть обнаружено, измерено и сохранено с использованием различных оптических технологий обнаружения. Способ 100 может включать этап, согласно которому анализируют спектр 420 испускаемого излучения 410 (см. блок 150, показанный на ФИГ. 1). Как схематически показано на ФИГ. 7A и 7B, спектр 420 испускаемого излучения 410 может изменяться в зависимости от эффективности экранирования клетки 206 Фарадея в момент воздействия на деталь 300 возбуждающего излучения 400. Для анализа спектра 420 испускаемого излучения и, например для установления взаимосвязи спектра 420 с характеристиками соединительного шва могут быть использованы справочная таблица или калибровочный спектр. В целом, спектр 420 может быть проанализирован для определения несоответствий в детали 300.

[0062] Спектр 420 испускаемого излучения 410 зависит от отверстия в клетке 206 Фарадея гибридных спектральных датчиков 200 в детали 300. Другими словами, спектр 420 испускаемого излучения 410 зависит от уровня инкапсуляции первой структуры 210 посредством по меньшей мере одной второй структуры 220. Этот уровень инкапсуляции может изменяться по мере обработки детали 300 после введения гибридного спектрального датчика 200 в деталь 300 и/или его использования другим образом, например во время эксплуатации.

[0063] На ФИГ. 5A схематически показано трехмерное представление гибридного спектрального датчика 200, имеющего первую структуру 210, инкапсулированную посредством многочисленных вторых структур 220. Поскольку первая структура 210 блокирована вторыми структурами 220, она показана пунктирной линией. Линия A-A, соответствующая сечению, схематически показанному на ФИГ. 5B, представляет собой двухмерное представление гибридного спектрального датчика 200, иллюстрирующее первую структуру 210, инкапсулированную вторыми структурами 220. На ФИГ. 5C-5D схематически показано двумерное представление того же самого гибридного спектрального датчика 200, имеющего различные уровни инкапсуляции первой структуры 210 посредством по меньшей мере одной второй структуры 220. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что, несмотря на то, что на ФИГ. 5B-5D показано двумерное представление гибридных спектральных датчиков 200, эти датчики представляют собой трехмерные структуры, а экранирование может быть обеспечено во всех трех измерениях.

[0064] Как уже отмечалось выше, несмотря на то, что в данном примере показано конкретное количество вторых структур 220, инкапсулирующих одиночную первую структуру 210, в том же самом гибридном спектральном датчике 200 могут быть использованы любое количество первых структур 210 и любое количество вторых структур 220. Согласно примеру, показанному на ФИГ. 5A и 5B, вторые структуры 220 образуют замкнутую оболочку 204 вокруг сердцевины 202, образованной первой структурой 210. Границы клетки 206 Фарадея обозначены пунктирной линией 206. Данный пример может представлять гибридный спектральный датчик 200 после его образования.

[0065] Как схематически показано на ФИГ. 5C и 5D, ориентации по меньшей мере некоторых вторых структур 220 относительно первой структуры 210 могут измениться после введения гибридного спектрального датчика 200 в деталь 300 и после воздействия на деталь 300 различных производственных операций. В частности, на ФИГ. 5C показан гибридный спектральный датчик 200, в котором только около половины первой структуры 210 экранировано вторыми структурами. На ФИГ. 5D показан пример гибридного спектрального датчика 200, в котором первая структура экранирована даже меньше чем в примере, показанном на ФИГ. 5C. На ФИГ. 5E схематически показано трехмерное представление гибридного спектрального датчика 200 в состоянии, показанном на ФИГ. 5D.

[0066] На ФИГ. 6A-6C схематически показан еще один пример гибридного спектрального датчика 200, имеющего различные уровни инкапсуляции первой структуры 210 посредством по меньшей мере одной второй структуры 220. В данном примере одна вторая структура 220 образует замкнутую оболочку 204, показанную на ФИГ. 6A, или неполную оболочку 204, показанную на ФИГ. 6B и 6C. Неполные оболочки 204, показанные на ФИГ. 6B и 6C, все еще образуют клетки Фарадея 206, которые имеют отверстия 208. Например, вторая структура 220 может дать трещину, а подвергаемую воздействию деталь 300 подвергают обработке и/или эксплуатации различных видов.

[0067] Следует отметить, что изменения оболочки 204, показанные на ФИГ. 5A-5E и ФИГ. 6A-6C, не представляют собой обязательные альтернативные варианты реализации. Эти типы изменений могут возникать одновременно, как, например, схематически показано на ФИГ. 6D, иллюстрирующей изменения ориентации вторых структур 220 и инкапсулирующей способности каждой отдельной структуры.

[0068] Часть испускаемого излучения 410, связанная с первыми структурами 210, отличается от части испускаемого излучения 410, связанной по меньшей мере с одной второй структурой 220. В связи с этим тот же самый гибридный спектральный датчик 200, имеющий различные уровни инкапсуляции первой структуры 210 (на различных этапах обработки и/или эксплуатации), будет создавать различный испускаемый спектр, как схематически показано на ФИГ. 7A и 7B. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна вторая структура 220 не создает какое-либо обнаруживаемое испускаемое излучение 410 при воздействии на нее испускаемого излучения.

[0069] Способ 100 может дополнительно включать обработку детали 300 (см. блок 160 на ФИГ. 1). Эту обработку осуществляют после введения гибридных спектральных датчиков 200 в деталь 300. В связи с этим некоторые изменения в детали 300, которые возникают во время этой обработки, могут быть обнаружены гибридными спектральными датчиками 200 в детали 300.

[0070] В некоторых вариантах реализации деталь 300 представляет собой композитную деталь 300’. В этих вариантах реализации обработка может включать отверждение детали 300, которое является необязательной операцией. Если гибридный спектральный датчик 200 вводят в деталь 300 перед отверждением детали 300, то гибридные спектральные датчики 200 могут быть использованы для контроля операции отверждения. Кроме того, как дополнительно описано ниже, гибридные спектральные датчики 200 для контроля различных операций предварительного отверждения (например, введены в смолу перед объединением смолы с волокнами или во время этого процесса) и/или различных процессов после отверждения.

[0071] В некоторых вариантах реализации деталь 300 может быть обработана после воздействия на нее возбуждающего излучения 400 во время, например, эксплуатации 140. Это воздействие перед обработкой может быть использовано для генерирования спектра управления. В некоторых вариантах реализации воздействие на деталь 300 можно повторить после обработки, как показано посредством блока 170 принятия решений, показанного на ФИГ. 1. В частности, после завершения обработки деталь 300 может быть подвергнута воздействию дополнительного возбуждающего излучения. Дополнительное возбуждающее излучение может быть тем же самым, что и возбуждающее излучение, используемое перед обработкой. Способ 100 может затем приступить к анализу спектра дополнительного испускаемого излучения, созданного после воздействия дополнительного возбуждающего излучения на деталь 300. Способ 100 может дополнительно включать этап, согласно которому сравнивают спектр испускаемого излучения (например, спектр предварительной обработки и/или управления) со спектром дополнительного испускаемого излучения (например, спектром последующей обработки), как показано на ФИГ. 1 в блоке 152.

[0072] В некоторых вариантах реализации обработка, выполняемая в отношении детали 300 (после введения гибридного спектрального датчика 200 в деталь 300), может включать отверждение соединительного шва (блок 162), которое может включать процесс соединения без отверждения, отверждение ультразвуком и образование связи и/или отверждение микроволнами.

Примеры воздушного летательного аппарата и способов его изготовления и эксплуатации.

[0073] Примеры настоящего изобретения могут быть описаны в контексте способа 1100 изготовления и обслуживания воздушного летательного аппарата, показанного на ФИГ. 9, и воздушного летательного аппарата 1102, показанного на ФИГ. 10. Во время подготовки к производству способ 1100 может включать разработку спецификации и проектирование (блок 1104) воздушного летательного аппарата 1102 и материальное снабжение (блок 1106). Во время производства может происходить изготовление компонентов и сборочных узлов (блок 1108) и интеграция систем (блок 1110) воздушного летательного аппарата 1102. В качестве части любой из этих операций могут быть использованы гибридные спектральные датчики 200. Например, гибридные спектральные датчики 200 могут быть введены в различные детали воздушного летательного аппарата 1102 во время изготовления детали и могут быть просканированы во время изготовления компонентов и сборочных узлов (блок 1108) и интеграции систем (блок 1110). Соответственно, воздушный летательный аппарат 1102 может пройти через сертификацию и доставку (блок 1112) для его помещения на обслуживание (блок 1114). В процессе эксплуатации воздушный летательный аппарат 1102 может быть составлено расписание планового технического обеспечения и обслуживания (блок 1116). Плановое техническое обеспечение и обслуживание может включать модификацию, перенастройку, восстановление и т.п. одной или более систем воздушного летательного аппарата 1102. Гибридные спектральные датчики 200 могут быть введены в деталь 300 и/или могут быть просканированы во время материального снабжения (блок 1106), изготовления компонентов и сборочных узлов (блок 1108) и интеграции систем (блок 1110), сертификации и доставки (блок 1112), обслуживания (блок 1114) и/или планового технического обеспечения и обслуживания (блок 1116).

[0074] Каждый из процессов способа 1100 может 5 быть осуществлен или выполнен системным интегратором, третьей стороной и/или оператором (например, заказчиком). Для целей данного описания системный интегратор может содержать, без ограничения, любое количество производителей воздушных летательных аппаратов и субподрядчиков по основным системам; третья сторона может содержать, без ограничения, любое количество продавцов, субподрядчиков и поставщиков, а оператор может представлять собой авиакомпанию, лизинговую компанию, военную организацию, обслуживающую организацию и т.п.

[0075] Как показано на ФИГ. 10, воздушный летательный аппарат 1102, изготовленный согласно способу 1100, может содержать корпус 1118 с множеством высокоуровневых систем 1120 и внутренней частью 1122. Примеры высокоуровневых систем 1120 включают одну или более из следующих систем: движительная система 1124, электрическая система 1126, гидравлическая система 1128 и климатическая система 1130. Деталь 300, содержащая гибридные спектральные датчики 200, может быть использована в одном из корпуса 1118, множества высокоуровневых систем 1120 и внутренней части 1122. Может быть включено любое количество других систем. Несмотря на то, что пример показан для авиакосмической промышленности, принципы, раскрытые в настоящей заявке, могут быть применены и в других отраслях промышленности, таких как автомобильная промышленность. Соответственно, в дополнение к воздушному летательному аппарату 1102, принципы, раскрытые в настоящей заявке, также могут быть применены к транспортным средствам другого вида, например к наземным транспортным средствам, судовым транспортным средствам, космическим транспортным средствам и т.п.

[0076] Устройство или устройства и способ или способы, показанные или описанные в настоящей заявке, могут быть применены во время любого этапа из одного или более этапов способа 1100. Например, компоненты и подблоки, соответствующие компоненту и подблоку (блок 1108), могут быть изготовлены или произведены способом, аналогичным компонентам и подблокам, изготовленным во время нахождения воздушного летательного аппарата 1102 на обслуживании (блок 1114). Кроме того, один или более примеров из устройства или устройств, способа или способов или их комбинаций могут быть использованы во время этапов изготовления (блок 1108 и блок 1110), например, путем ускорения сборки или уменьшения стоимости воздушного летательного аппарата 1102. Аналогичным образом, один или более примеров реализаций устройства или способа или их комбинация могут быть использованы, например, без ограничения, во время нахождения воздушного летательного аппарата 1102 на обслуживании (блок 1114) и/или во время технического обеспечения и обслуживания (блок 1116).

Таким образом, в итоге, в первом аспекте настоящего изобретения предложен:

A1. Способ, согласно которому:

образуют клетку Фарадея вокруг первой структуры путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры для образования гибридного спектрального датчика и

вводят гибридный спектральный датчик в деталь.

A2. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому указанная по меньшей мере одна вторая структура связана с компонентом детали после введения гибридного спектрального датчика в указанную деталь.

A3. Также предложен способ согласно параграфу A2, согласно которому компонент детали представляет собой адгезив.

A4. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому инкапсуляция первой структуры с использованием указанной по меньшей мере одной второй структуры включает плазменно-ионную агрегацию.

A5. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому первая структура представляет собой первую квантовую точку.

A6. Также предложен способ согласно параграфу A5, согласно которому указанная по меньшей мере одна вторая структура представляет собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки.

A7. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому после инкапсуляции первой структуры с использованием указанной меньшей мере одной второй структуры первая структура оказывается когезионно связана с указанной по меньшей мере одной второй структурой.

A8. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения на первую структуру и/или излучения, испускаемого первой структурой.

A9. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому деталь представляет собой композитную деталь.

A10. Также предложен способ согласно параграфу A9, согласно которому дополнительно отверждают деталь, при этом перед отверждением детали в нее вводят гибридный спектральный датчик.

A11. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому дополнительно:

воздействуют на деталь возбуждающим излучением и

анализируют спектр излучения, испускаемого деталью, для определения в ней несоответствий.

A12. Также предложен способ согласно параграфу A11, согласно которому спектр испускаемого излучения зависит от отверстия в клетке Фарадея гибридного спектрального датчика.

A13. Также предложен способ согласно параграфу A11, согласно которому часть испускаемого излучения, связанная с первыми структурами, отличается от части испускаемого излучения, связанной с указанной по меньшей мере одной второй структурой.

A14. Также предложен способ согласно параграфу A11, дополнительно включающий:

причем обработку выполняют перед воздействием на деталь возбуждающим излучением и обработку выполняют после введения в нее гибридного спектрального датчика.

A15. Также предложен способ согласно параграфу A14, согласно которому обработка включает отверждение соединительного шва.

A16. Также предложен способ согласно параграфу A11, согласно дополнительно включающий:

обработку детали, которую выполняют после воздействия на нее возбуждающим излучением,

воздействие на деталь дополнительным возбуждающим излучением после завершения указанной обработки и

анализ спектра дополнительного испускаемого излучения.

A17. Также предложен способ согласно параграфу A16, согласно которому

дополнительно сравнивают спектр испускаемого излучения со спектром дополнительного испускаемого излучения.

A18. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому клетка Фарадея образована путем полной инкапсуляции первой структуры с использованием указанной по меньшей мере одной второй структуры.

A19. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому первая структура инкапсулирована посредством многочисленных вторых структур, содержащих указанную по меньшей мере одну вторую структуру.

A20. Также предложен способ согласно параграфу A1, согласно которому указанная по меньшей мере одна вторая структура образует инкапсулирующую оболочку вокруг первой структуры.

Еще в одном аспекте настоящего изобретения предложен:

B1. Способ контроля детали, согласно которому:

воздействуют возбуждающим излучением на деталь, содержащую гибридные спектральные датчики, и

анализируют спектр излучения, испускаемого деталью, для определения в ней несоответствий.

B2. Также предложен способ согласно параграфу B1, согласно которому каждый из гибридных спектральных датчиков детали содержит клетку Фарадея вокруг первой структуры, образованную путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры.

B3. Также предложен способ согласно параграфу B2, согласно которому указанная по меньшей мере одна вторая структура связана с компонентом детали после введения в деталь гибридного спектрального датчика.

B4. Также предложен способ согласно параграфу B3, согласно которому компонент детали представляет собой адгезив.

B5. Также предложен способ согласно параграфу B2, согласно которому первая структура представляет собой первую квантовую точку.

B6. Также предложен способ согласно параграфу B5, согласно которому указанная по меньшей мере одна вторая структура представляет собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки.

B7. Также предложен способ согласно параграфу B2, согласно которому первая структура когезионно связана с указанной по меньшей мере одной второй структурой.

B8. Также предложен способ согласно параграфу B2, согласно которому клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения и/или излучения, испускаемого первой структурой.

B9. Также предложен способ согласно параграфу B8, согласно которому клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения и излучения, испускаемого первой структурой.

B10. Также предложен способ согласно параграфу B2, согласно которому спектр испускаемого излучения зависит от отверстия в клетке Фарадея гибридного спектрального датчика.

B11. Также предложен способ согласно параграфу B2, согласно которому часть испускаемого излучения, связанная с первыми структурами, отличается от части испускаемого излучения, связанной с указанными вторыми структурами.

B12. Также предложен способ согласно параграфу B1, дополнительно включающий обработку детали, которую выполняют перед воздействием на деталь возбуждающим излучением.

B13. Также предложен способ согласно параграфу B12, согласно которому обработка включает отверждение соединительного шва.

B14. Также предложен способ согласно параграфу B1, дополнительно включающий:

обработку детали, которую выполняют после воздействия на нее возбуждающим излучением,

воздействие на деталь дополнительным возбуждающим излучением после завершения указанной обработки и

анализ спектра дополнительного испускаемого излучения.

B15. Также предложен способ согласно параграфу B14, согласно которому дополнительно сравнивают спектр испускаемого излучения со спектром дополнительного испускаемого излучения.

B16. Также предложен способ согласно параграфу B1, согласно которому деталь представляет собой композитную деталь.

Еще в одном аспекте настоящего изобретения предложен:

C1. Гибридный спектральный датчик, содержащий:

первую структуру и

клетку Фарадея вокруг первой структуры, образованную путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры.

C2. Также предложен гибридный спектральный датчик согласно параграфу C1, в котором клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения от достижения первой структуры и/или части испускаемого излучения, испущенного первой структурой.

C3. Также предложен гибридный спектральный датчик согласно параграфу C1, в котором клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования:

возбуждающего излучения от достижения первой структуры, и

части испускаемого излучения, испущенного первой структурой.

C4. Также предложен гибридный спектральный датчик согласно параграфу C1, в котором первая структура когезионно связана по меньшей мере со второй структурой.

C5. Также предложен гибридный спектральный датчик согласно параграфу C1, в котором первая структура представляет собой первую квантовую точку.

C6. Также предложен гибридный спектральный датчик согласно параграфу C5, в котором указанная по меньшей мере одна вторая структура представляет собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки.

Еще в одном аспекте настоящего изобретения предложена:

D1. Деталь, содержащая:

компонент и

гибридный спектральный датчик, содержащий первую структуру и клетку Фарадея вокруг первой структуры, образованную путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры.

D2. Также предложена деталь согласно параграфу D1, в которой клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения от достижения первой структуры и/или части испускаемого излучения, испущенного первой структурой.

D3. Также предложена деталь согласно параграфу D1, в которой клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования:

возбуждающего излучения от достижения 210 первой структуры и

части испускаемого излучения, испущенного первой структурой.

D4. Также предложена деталь согласно параграфу D1, в которой первая структура когезионно связана по меньшей мере со второй структурой.

D5. Также предложена деталь согласно параграфу D1, в которой первая структура представляет собой первую квантовую точку.

D6. Также предложена деталь согласно параграфу D5, в которой указанная по меньшей мере одна вторая структура представляет собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки.

D7. Также предложена деталь согласно параграфу D1, в которой указанная по меньшей мере одна вторая структура связана с компонентом детали после введения в нее гибридного спектрального датчика.

D8. Также предложена деталь согласно параграфу D1, в которой компонент представляет собой адгезив.

D9. Также предложена деталь согласно параграфу D1, в которой деталь представляет

собой композитную деталь.

Заключение

Различные примеры устройства или устройств и способа или способов, раскрытых в настоящей заявке, содержат множество различных компонентов, признаков и функциональных возможностей. Следует понимать, что различные примеры устройства или устройств и способа или способов, раскрытых в настоящей заявке, могут содержать любые комбинации из компонентов, признаков и функциональных возможностей любого из других примеров устройства или устройств и способа или способов, раскрытых в настоящей заявке, при этом все из таких возможностей находятся в пределах сущности и объема настоящего изобретения.

Многие модификации примеров, приведенные в настоящей заявке, придут в голову специалисту в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, с обеспечением преимущества идей, описанных в приведенном выше описании и соответствующих чертежах.

Таким образом, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными показанными примерами, а объем настоящего изобретения включает его модификации и другие примеры реализации. Кроме того, несмотря на то, что в приведенном выше описании и на соответствующих чертежах примеры настоящего изобретения описаны в контексте конкретных примеров комбинаций элементов и/или функций, следует понимать, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть обеспечены посредством альтернативных реализаций без выхода за пределы объема настоящего изобретения. Соответственно, ссылочные номера в описании настоящей заявки приведены исключительно для иллюстративных целей, при этом не следует считать, что они ограничивают объем настоящего изобретения конкретными примерами, раскрытыми в настоящей заявке.

Использование: для неразрушающего контроля деталей во время их изготовления и/или эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что деталь содержит гибридные спектральные датчики, заделанные в одну или более других компонентов детали и связанные с ними. Гибридный спектральный датчик может иметь две различные структуры. Первая структура датчика обеспечивает первый спектральный отклик после воздействия возбуждающего излучения. Вторая структура образует клетку Фарадея вокруг первой структуры и блокирует возбуждающее излучение на первую структуру и/или блокирует первый спектральный отклик, испущенный первой структурой, если первые структуры подвергаются воздействию возбуждающего излучения. Вторая структура может быть связана с одним или более компонентами детали, такими как полимерная матрица, и может изменять свой охват первой структуры во время изготовления и/или эксплуатации детали, что обеспечивает изменение ее блокирующих характеристик. Технический результат: обеспечение возможности многократно контролировать деталь во множество различных моментов времени во время ее изготовления и/или эксплуатации. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Способ неразрушающего контроля, согласно которому

образуют клетку Фарадея вокруг первой структуры путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры для образования гибридного спектрального датчика и

вводят гибридный спектральный датчик в деталь.

2. Способ по п. 1, согласно которому указанная по меньшей мере одна вторая структура связана с компонентом детали после введения гибридного спектрального датчика в указанную деталь.

3. Способ по п. 2, согласно которому компонент детали представляет собой адгезив.

4. Способ по п. 1, согласно которому инкапсуляция первой структуры с использованием указанной по меньшей мере одной второй структуры включает плазменно-ионную агрегацию.

5. Способ по п. 1, согласно которому первая структура представляет собой первую квантовую точку.

6. Способ по п. 5, согласно которому указанная по меньшей мере одна вторая структура представляет собой вторую квантовую точку, отличную от первой квантовой точки.

7. Способ по п. 1, согласно которому после инкапсуляции первой структуры с использованием указанной по меньшей мере одной второй структуры первая структура когезионно связана с указанной по меньшей мере одной второй структурой.

8. Способ по п. 1, согласно которому дополнительно

воздействуют на деталь возбуждающим излучением и

анализируют спектр излучения, испускаемого деталью, для определения в ней несоответствий.

9. Способ по п. 8, согласно которому часть испускаемого излучения, связанная с первой структурой, отличается от части испускаемого излучения, связанной с указанной по меньшей мере одной второй структурой.

10. Способ по п. 8, дополнительно включающий обработку детали,

причем обработку выполняют перед воздействием на деталь возбуждающим излучением и обработку выполняют после введения гибридного спектрального датчика в указанную деталь.

11. Способ по п. 8, дополнительно включающий:

обработку детали, которую выполняют после воздействия на нее возбуждающим излучением,

воздействие на деталь дополнительным возбуждающим излучением после завершения указанной обработки и

анализ спектра дополнительного испускаемого излучения.

12. Способ по п. 1, согласно которому клетку Фарадея образуют путем полной инкапсуляции первой структуры с использованием указанной по меньшей мере одной второй структуры.

13. Гибридный спектральный датчик, содержащий

первую структуру и

клетку Фарадея вокруг первой структуры, образованную путем по меньшей мере частичной инкапсуляции первой структуры с использованием по меньшей мере одной второй структуры.

14. Гибридный спектральный датчик по п. 13, в котором клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения от достижения первой структуры и/или блокирования части испускаемого излучения, испущенного первой структурой.

15. Гибридный спектральный датчик по п. 13, в котором клетка Фарадея выполнена с возможностью блокирования возбуждающего излучения от достижения первой структуры и блокирования части испускаемого излучения, испущенного первой структурой.