Ikke-invasiv ultralydsteknologi

Ikke-inntrengende ultralydteknologi er av interesse i ulike eksisterende og fremtidige anvendelser i forbindelse med rørledninger, som f.eks. strømningsmåling, hydratdeteksjon, ikke-destruktiv testing og evaluering, sprekkdeteksjon, korrosjons- og sandmåling, osv. Siden slike anvendelser gjerne baserer seg på metoder som involverer kompleks ultralyd bølgelederteknologi, vil mer nøyaktig modelleringsverktøy enn en i dag har tilgjengelig, hjelpe betraktelig ved utvikling og optimalisering av denne type metoder. Fundamental forståelse og forbedret kontroll ved generering, refleksjon, transmisjon og mottaking av ultralydspulser som forplanter seg i rør/plater og det berørte mediet, vil være viktig for å oppnå effektive måleløsninger.

Aanes doktorgradsarbeid har omfattet eksperimentelle og teoretiske undersøkelser av samspillet mellom ulike parametere i denne typen målesystemer, gjennom detaljerte studier av forplantning av lydfelt generert av en piezoelektrisk lydkilde, gjennom en stålplate nedsenket i vann. I arbeidet utvides tidligere beskrivelser på området ved å inkludere elektroakustisk signalgang gjennom lydkilden, effekt av elektrisk last, lydkildens vibrasjon i ulike frekvensavhengige svingemoder, utstrålt lydfelt ved ulike frekvenser, eksitasjon av ulike elastiske bølgeledermoder i platen ved ulike innfallsvinkler, og det komplekse lydfeltet som blir transmittert gjennom platen ved bruk av en reell lydkilde. Dette inkluderer tredimensjonal og piezoelektrisk kobling i lydkilden, en mer realistisk fordeling av lydfeltet utstrålt fra lydkilden, kildens effekt på bølgeledermoder i platen, og en kvantitativ beskrivelse av hele målesystemet.  Et i hovedsak rimelig og til dels godt kvantitativt samsvar med de detaljerte eksperimentelle laboratoriemålinger som er utført, gir et godt grunnlag for videre arbeid med de effekter som fremdeles ikke er tilstrekkelig nøyaktig beskrevet eller forstått, samt videre utnyttelse av elastiske bølgeledermoder i industrielle anvendelser.

Personalia:

Magne Aanes ble født i 1986 og vokste opp i Alvermarka, Lindås, nord for Bergen. Han fullførte en mastergrad i Akustikk ved Universitetet i Bergen i 2009. I perioden 2009-2013 har han vært stipendiat ved Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen. Veiledere har vært Per Lunde og Magne Vestrheim, i samarbeid med Tor Arne Johansen ved Institutt for geovitenskap, og Michelsensenteret. Aanes jobber i dag som forsker ved Christian Michelsen Research, og som universitetslektor ved UiB.

Avhandlingen kan lånes på Bibliotek for realfag. Avhandlingen er tilgjengelig i BORA. For kjøp/bestilling av avhandlingen, kontakt kandidaten direkte.