Nova Patents
SA8938B1

Untitled record

Abstract

Systems and methods are disclosed relating to composite photonic materials used to design structures and detect material deformation for the purpose of monitoring structural health of physical structures. According to one aspect, a composite structure is provided that includes a base material, an optical diffraction grating and one or more fluorophore materials constructed such that localized perturbations create a measureable change in the structure's diffraction pattern. An inspection device is also provided which is configured to detect perturbations in the composite structure. The inspection device is configured to emit an inspecting radiation into the structure and capture the refracted radiation and measure the change in the diffraction pattern and quantify the perturbation based on the wavelength and the angular information for the diffracted radiation.

SA8938B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 27

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

37 claims: 35 independent, 2 dependent

  1. 1
    عناصر الحماية 1- هيكل ضوئي مركب، والذي يشتمل على:طبقة واحدة أو أكثر من مادة إنشائية؛ وحز حائد متسق مع الطبقة الواحدة أو أكثر من المادة الإنشائية، والحز يتضمن مجموعة من السمات يتم وضعها لتحدث بشكل دوري في بعد واحد على الأقل، 5 ومادة حاملة للفلورية موضوعة داخل الهيكل المركب.
  2. 2
    2- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )1(، حيث الحز عبارة عن واحد أو أكثر من:طبقة منفصلة من مادة حز واحدة أو أكثر موضوعة فوق السطح بالكامل لطبقة واحدة أو أكثر من المادة الإنشائية؛ 10 ومحددة بواسطة سطح لطبقة واحدة أو أكثر من مادة إنشائية، وحيث تكون المادة الإنشائية عبارة عن مادة غير معدنية
  3. 3
    3- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )2(، حيث يمتد الحز فوق واحد أو أكثر من سطح علوي وسطح سفلي لواحدة على الأقل من الطبقة الواحدة أو أكثر من مادة إنشائية. 15
  4. 4
    4- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )2(، حيث تفصل طبقة الحز طبقتين من مادة إنشائية.
  5. 5
    5- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )1(، حيث يتم وضع المجموعة من سمات الحز بحيث يكون لها خاصية دورية في بعدين على الأقل. 20
  6. 6
    6- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )1(، حيث تكون المادة الحاملة للفلورية من النوع الذي يتم استثارته بواسطة أشعة لها طول موجي أول والتي تبعث أشعة لها طول موجي ثان عند استثارتها، وحيث تكون طبقة واحدة أو أكثر من المادة الإنشائية والحزوز تكون شفافة لأشعة لها أطوال موجية أولى وثانية. 25 8938 -48-
  7. 7
    7- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )6(، حيث يتم تضمين المادة الحاملة للفلورية في الهيكل كواحد من:طبقة منفصلة من مادة تتضمن مادة حاملة للفلورية واحدة على الأقل، ومادة إشابة أو مادة نانومترية يتم طمرها في منطقة داخل واحدة على الأقل من الطبقة الواحدة أو أكثر من مادة إنشائية. 5
  8. 8
    8- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )7(، حيث يتم وضع المادة الفلورية داخل الهيكل المركب ليكون له خاصية دورية متوافقة في بعد واحد على الأقل.
  9. 9
    9- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )7(، حيث تمتد المادة الحاملة للفلورية خلال مساحة المقطع 10 العرضي للهيكل المركب.
  10. 10
    10- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )6(، يشتمل أيضاً على:مجموعة أولى من قضبان ممتدة تتضمن المادة الحاملة للفلورية مطمورة داخل واحدة أو أكثر من طبقات مادة إنشائية، حيث يتم توجيه القضبان في المجموعة الأولى موازية لبعضها البعض 15 ومتباعدة عن بعضها البعض بحيث يكون لها خاصية دورية متسقة في بعد واحد على الأقل.
  11. 11
    11- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )10(، يشتمل أيضاً على:مجموعة ثانية من قضبان ممتدة تتضمن المادة الحاملة للفلورية مطمورة داخل واحدة أو أكثر من طبقات مادة إنشائية، حيث يتم توجيه القضبان في المجموعة الثانية موازية لبعضها البعض 20 ومتباعدة عن بعضها البعض بحيث يكون لها خاصية دورية متسقة في بعد واحد على الأقل. ، وحيث يتم توجيه المجموعة الثانية من القضبان متعامدة على المجموعة الأولى منها.
  12. 12
    12- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )6(، حيث الحز عبارة عن طبقة من مادة حز واحدة أو أكثر وحيث يتم توفير المادة الحاملة للفلورية داخل طبقة الحز. 25 8938 -49-
  13. 13
    13- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )6(، حيث يتم وضع طبقة المادة الحاملة للفلورية بين الطبقة الواحدة أو أكثر من مادة إنشائية وبذلك تفصل طبقتين من مادة إنشائية.
  14. 14
    14- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )6(، حيث تكون المادة الحاملة للفلورية هي مادة فلورية مطمورة 5 داخل المادة الإنشائية كواحدة أو أكثر من:مادة إشابه ومادة نانومترية.
  15. 15
    15- هيكل وفقاً لعنصر الحماية )1(، حيث يكون لسمات الحز خاصية دورية كما هي معرفة بواسطة قيمة أولى، وحيث يتم تعريف القيمة الأولى كدالة في حجم اضط اربات يارد اكتشافها أثناء استخدام الهيكل المركب. 10
  16. 16
    16- وسيلة للفحص غير الإتلافي لهيكل ضوئي له حز دوري، ويتكون من:مستشعر مهيأ لالتقاط الإشعاع المنبعث من عينة نتيجة حدوث فحص الأشعة على العينة ؛ و معالج مقترن توصيليًا بالمستشعر، حيث يتم تهيئة المعالج لتقدير مقدار التغير في الشكل الذي يؤثر على دورية العينة كدالة ل ازوية الحيود للأشعة المحيدة ؛ و 15 وسيلة عرض مرئية في اتصال عبر إشارة مع المعالج، حيث يتم تهيئة المعالج لإخ ارج المعلومات التي تمثل مقدار التغير في الشكل المحسوب للعينة باستخدام وسيلة العرض.
  17. 17
    17- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )16(، حيث يتم تهيئة المعالج لتقدير مقدار التغير في الشكل عن طريق تحليل نمط الحيود للأشعة المحيدة التي يلتقطها المستشعر، حيث يمثل نمط الحيود 20 ازوية الحيود للأشعة المحيدة.
  18. 18
    18- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )17(، حيث يتم تهيئة المعالج لتقدير مقدار التغير في الشكل كدالة لنمط الحيود عن طريق:مقارنة نمط الحيود بنمط الحيود المتوقع ؛ و 25 قياس التغير في الشكل كدالة للاختلاف بين نمط الحيود ونمط الحيود المتوقع. 8938 -50-
  19. 19
    19- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )16(، حيث يتم تهيئة المستشعر لقياس واحدة أو أكثر من معلمات الأشعة المحيدة المختارة من المجموعة المكونة من:شدة الأشعة المحيدة المقاسة في موضع واحد أو أكثر على المستشعر، موقع الأشعة المحيدة على المستشعر، و 5 الطول الموجي للأشعة المحيدة المقاس في المواضع المعنية على المستشعر.
  20. 20
    20- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )19(، حيث يتم تهيئة المعالج لتقدير مقدار التغير في الشكل من خلال:تقدير دورية العينة كدالة لواحدة أو أكثر من المعلمات المقاسة، و 10 حساب مقدار التغير في الشكل للعينة على أساس الدورية المحددة.
  21. 21
    21- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )20(، حيث يتم تهيئة المعالج لتقدير واحدة أو أكثر من دورية العينة والتغير في الشكل عن طريق قياس ازوية الحيود للأشعة المحيدة بناءً على واحدة أو أكثر من المعلمات المقاسة، حيث تكون ازوية الحيود المقاسة واحدة أو أكثر من قيمة مطلقة أو قيمة 15 نسبية. 20
  22. 22
    الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )19(، حيث يتم تهيئة المعالج لتقدير واحدة أو أكثر من دورية العينة والتغير في الشكل كدالة للتغيير في الطول الموجي للأشعة المحيدة المقاسة على مساحة من المستشعر.
  23. 23
    23- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )19(، حيث يتم تهيئة المعالج لقياس مقدار التغير في الشكل كدالة للتغيير في الموضع على مستشعر الأشعة المحيدة بالنسبة إلى الموضع المتوقع للأشعة المحيدة.
  24. 24
    24- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )16(، والذي يشتمل أيضًا على:جهاز إرسال تم تهيئته 25 لإصدار واحد على الأقل من أشعة الفحص المنتشرة على مساحة من العينة وحزمة أشعة الفحص المنتشرة على موقع معين من العينة. 8938 -51-
  25. 25
    25- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )16(، حيث تكون أشعة الفحص واحدة من:الأشعة ذات المدى من الأطوال الموجية والأشعة ذات الطول الموجي المحدد.
  26. 26
    26- الوسيلة وفقًا لعنصر الحماية )16(، حيث تكون دورية العينة مقياسًا للمسافة بين السمات 5 الدورية للحز.
  27. 27
    27- طريقة للفحص غير الإتلافي لهيكل ضوئي له حز دوري باستخدام وسيلة فحص، وتتكون الطريقة من:انبعاث، مع باعث، فحص الأشعة باتجاه العينة وعليها ؛ 10 قياس، بواسطة جهاز استشعار، معلمة أو أكثر للأشعة المحيدة بواسطة العينة نتيجة حدوث فحص الأشعة على العينة والتقاطها بواسطة المستشعر ؛ قياس كمي، باستخدام معالج مقترن توصيليًا بالمستشعر، لمقدار التغير في الشكل الذي يؤثر على دورية العينة، حيث يتم تقدير مقدار التغير في الشكل بناءً على معلمات الأشعة القابلة للقياس وكدالة لواحدة أو أكثر من ازوية الحيود لـ طول موجي محدد للأشعة المحيدة وطول موجي للأشعة 15 المحيدة ل ازوية حيود محددة ؛ و إخ ارج، بواسطة المعالج باستخدام وسيلة إخ ارج مرتبطة، معلومات تمثل مقدار التغير في الشكل.
  28. 28
    28- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )27(، حيث يتم اختيار واحدة أو أكثر من المعلمات المقاسة بواسطة المستشعر من المجموعة المكونة من:20 شدة الأشعة المحيدة عند طول موجي معين تقاس في موضع واحد أو أكثر على المستشعر، و طول موجي للأشعة المحيدة يقاس في موضع واحد أو أكثر على المستشعر.
  29. 29
    29- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )27(، حيث تشتمل خطوة القياس الكمي على:تحليل بواسطة المعالج، نمط الحيود المحدد بواسطة الأشعة المحيدة التي يلتقطها المستشعر، حيث 25 يكون نمط الحيود هو دالة ل ازوية الحيود للأشعة المحيدة، وحيث يتم تقدير مقدار التغير في الشكل كدالة لنمط الحيود. 8938 -52-
  30. 30
    30- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )29(، حيث تشتمل خطوة قياس التغير في الشكل كدالة لنمط الحيود على:مقارنة نمط الحيود بنمط الحيود المتوقع ؛ و تحديد التباعد بين السمات الدورية للعينة كدالة لموضع الجهاز بالنسبة للعينة والفرق بين نمط 5 الحيود ونمط الحيود المتوقع.
  31. 31
    31- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )29(، حيث يكون نمط الحيود هو توزيع أطوال موجية مُقاسة للأشعة المحيدة على منطقة استشعار بالمستشعر وحيث تشتمل خطوة تقدير التغير في الشكل كدالة لنمط الحيود على ما يلي:10 حساب دورية العينة كدالة لتغيير أطوال الموجات المقاسة على منطقة الاستشعار في المستشعر.
  32. 32
    32- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )31(، حيث يتم احتساب الدورية كدالة لموضع الجهاز بالنسبة للعينة.
  33. 33
    15 33- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )29(، حيث يكون نمط الحيود هو موضع مُقاس لحزمة أو أكثر من حزم الأشعة المحيدة الملتقطة في مواقع معيّنة داخل منطقة الاستشعار وحيث تكون خطوة تقدير التغير في الشكل كدالة لنمط الحيود تشتمل على:حساب دورية العينة كدالة للاختلاف بين الموضع المقاس لحزمة أو أكثر من حزم الأشعة المحيدة بالنسبة إلى الموقع المتوقع للأشعة المحيدة. 20
  34. 34
    34- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )27(، حيث تشتمل خطوة تقدير مقدار التغير في الشكل على:تقدير دورية العينة كدالة لواحدة أو أكثر من المعلمات المقاسة، و حساب مقدار التغير في الشكل بناءً على قيمة دورية محددة ودورية مرجعية، حيث تكون الدورية المرجعية واحدة من: دورية محددة للهيكل الضوئي، ودورية محددة مسبقًا لجزء آخر من الهيكل 25 الضوئي. 8938 -53-
  35. 35
    35- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية )27(، حيث تشتمل خطوة المخرجات على:عرض، من خلال وسيلة عرض مرئية في اتصال عبر إشارة بالمعالج، صورة تمثل مقدار التغير في الشكل المحسوب للعينة.
  36. 36
    5 36- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 27، حيث يتم تهيئة الباعث لإصدار واحد على الأقل من الأشعة المنتشرة على مساحة من العينة وحزمة الأشعة المنتشرة على موقع معين من العينة.
  37. 37
    37- الطريقة وفقًا لعنصر الحماية 27، حيث تكون أشعة الفحص واحدة من:الأشعة ذات المدى من الأطوال الموجية والأشعة ذات الطول الموجي المحدد. 8938 -54-
Independent claims37