近年来，随着激光技术的发展，全息摄影在无损检测领域的应用迅速扩大。激光全息无损检测是在全息摄影技术的基础上发展起来的一种检测技术，解决了许多过去其他方法难以解决的无损检测问题。

　　激光全息无损检测技术

　　激光全息无损检测是利用激光全息干预来测试和测量材料的表面和内部缺陷。该技术的原理是在避免物体损伤的情况下，对物体施加一定的负荷，物体在外部负荷的作用下会发生变形。这种变形与物体是否含有缺陷密切相关，物体内部不足对应的材料表面在外力作用下与周围产生不同的微差位移，在不同外部负荷的影响下，材料表面的变形程度也不同。用激光全息摄影观察比较变形，记录各外部负荷作用下材料表面的变形，进行比较分析，判断物体内部是否有缺陷，达到评价被检物体质量的目的。

　　具体方法是将被测物体载入，使其表面发生轻微位移(微差位移)，材料表面的轮廓发生变化。此时，全息图上的图案与未载入图案相比移动。除了显示原始物体的全息图像外，还产生相对较大的干扰条纹，可以通过条纹间隔计算材料表面的位移大小。由于物体有一定的形状，在相同力的作用下，材料表面的位移不同，相应干扰条纹的形状和间隔也不同。当物体内部没有缺陷时，条纹的形状和间隔的变化是宏观的、连续的，与物体形状轮廓的变化同步。当被检物体内部有缺陷时，在物体受力的情况下，在外部条件(力)的影响下，物体内部的不足在材料表面表现异常，与内部缺陷相对应的材料表面的位移与以前不同，因此获得的全息图与无缺陷物体不同。在激光照射中显示图像时，在相应和缺陷的局部区域看到的波纹图案会出现不连续、突然的形态变化和间隔变化。根据这些图案，可以分析和判断物体内部是否有缺陷，以及缺陷的大小和位置。

　　激光全息无损检测的特点

　　(1)激光全息无损检测是一种干预测量技术，其干预测量精度与激光波长相同。因此，它的检测灵敏度很高，可以检测到极小的变形。

　　(2)激光作为光源，激光的相关长度很大，因此可以检测到大尺寸的物体，只要激光能充分照射到材料表面，就可以一次检测到。

　　(3)对被检目标无特殊要求，可对任何材料、任意粗糙表面进行检查。

　　(4)缺陷的大小、部位和深度可以通过干扰条纹的数量和分布状态来决定，便于损伤和缺陷的定量分析。

　　此外，该检测方法还具有非接触检测、直观感重、检测结果储存方便等特点。然而，激光全息无损检测技术并不是全能的，物体内部缺陷的检测灵敏度取决于物体内部的缺陷是否会在外力作用下导致材料表面的相应变形。如果物体内部的缺陷太深或太微妙，那么这种检测方法就无能为力了。对于叠层胶结构，检测其开胶缺陷的灵敏度取决于开胶面积和深度比。即使很小，也可以检测到近表面的开胶缺陷面积，而深埋的开胶缺陷只有在开胶面积相当大时才能检测到。此外，激光全息无损检测主要在暗室进行，需要采取严格的减振措施，不利于现场检测。

　　激光全息无损检测方法

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　　激光全息无损检测的加载方法

　　用激光全息照相来测试物体内部缺陷的本质是比较物体在各种载荷条件下的表面光波。因此，必须对物体施加负荷，一般使材料表面产生0.2μm的微差位移可以在干扰条纹图案中表现出物体内部位置不太深的缺陷。常用的载入方法如下。

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　　声载入

　　声载入是通过声频和中等超声频(一般低于100kHz)进行的。载入方法是将压电换能器粘贴在被检材料表面，在工件中建立共振板。当需要大幅振动时，换能器可以通过实心指数曲线喇叭(声变换器)机械地连接到一个点，压电换能器可以安装到半径较大的一端，半径较小的一端可以压到工件上。这种单点激励方法也可以使整个工件建立共振，因此可以同时检查整个表面的物理特性和伸出缺陷。

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　　热加载

　　这种方法是对物体施加温度适中的热脉冲。当物体因加热而变形时，由于传热缓慢，局部区域高于缺陷周围的温度。因此，这个地方的变形量也相应较大，与周围的表面变形相比，最终形成缺陷的地方有一个微差位移。用激光全息照片记录时，全息图中可显示突变干扰条纹图。

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　　内部充气法

　　对于蜂窝结构、轮胎、压力容器、管道等工件，可采用内部充气方法进入，缺陷表面的膨胀量大于周围，全息图可捕捉微差位移。该输入方法简单，全息图直观，检测效果好。

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　　表层真空法

　　对于不能充气的结构，如不连接的蜂窝结构、叠层结构、钣金胶结构等，可在外表面抽真空载入，导致缺陷处表皮内外压差，导致缺陷处表皮变形，干扰条纹图案时会出现干扰条纹突变或显示环形图案。

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　　观察材料表面微差位移的方法

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　　即时法

　　首先拍摄物体不受力时的全息图。清洗后，将全息图准确地放回原始拍摄位置，并使用与拍摄全息图时相同的参考光。全息图重现物体的三维图像(物体的虚拟图像)，重现的虚拟图像完全重叠在物体上。此时，物体的表面会变形，材料的表面光波与重现的物体虚拟图像之间会形成微量的光程差。由于这两个光波都是相关的光波(来自同一个激光源)，而且它们几乎存在于空间的同一位置，因此这两个光波的叠加会产生干扰条纹。

　　由于物体的初始状态(重现的虚拟图像)和物体载入状态之间的干预测量比较是在观察过程中完成的，因此称为即时法。

　　它的优点是只需要一个全息图就可以观察到不同载入条件下材料的表面状态，从而推断出物体内部是否有缺陷。因此，这种方法既经济又快速、准确地确定了物体所需的载入量。

　　缺点是需要有一套附加机构，使全息图位置移动不超过几个光波的波长;由于全息干版在清洗过程中乳胶层不可避免地会产生一些收缩，当全息图放回原位时，虽然物体没有变形，但仍有少量位移干扰条纹;显示的干扰条纹图案不能长期保留。

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　　两次曝光法

　　这种方法是将物体在两种不同载荷条件下的材料表面光波拍摄在同一个全息图上，然后重现这两个光波，在叠加时仍然可以产生干扰。此时，除了显示原始物体的全息图像外，重现现象还产生了相对较大的干扰条纹图案。这种图案表现在观察方向上的等位移线上。两个相邻图案之间的位移差约为重现光波的一半波长。如果用氦-霓虹激光器作为光源，每个图案代表0.316左右μm的表面位移。从这种干扰条纹的形式和分布来判断物体内部是否有缺陷。

　　两次曝光是在全息片上进行两次曝光，记录物体变形前后的表面光波。这不仅避免了即时法中全息图复位的困难，而且避免了感光乳胶层收缩不稳定的影响，因为此时每个全息图的影响是相同的。其主要缺点是每个载入量都需要制作一个全息图，在不同载入量的前提下看不到材料表面的变形状态，这对确定载入参数更麻烦。

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　　时间平均法

　　这种方法是在物体振动时制作全息图。拍摄时所需的曝光时间比物体振动周期长得多，即在整个曝光时间内，物体可以进行多个周期的振动。然而，由于物体是正弦定期振动，大部分时间花在振动的两个节点上。因此，全息图上记录的状态实际上是