Fig. 1: Experimental setup for three-dimensional polarization profiling. The diode laser can be replaced with a 532 nm frequency-doubled Nd:YAG laser.Abstract-Thermal-pulse tomography (TPT) has been shown to be a valuable tool for non-destructively measuring threedimensional electrical polarization and space-charge distributions in electret polymers. However, one of its drawbacks is the high thermal stress imposed on the sample surface when short pulses of laser light are focused to a tight spot. Q-switched Nd:YAG lasers, which are frequently used as heat source in TPT experiments, have a pulse duration of approximately 5 ns. However, due to bandwidth limitations of the amplifier circuits, the stimulating heat pulse can be as long as a few µs without significant loss of depth resolution. Recently, high-power diode lasers have become available that can be electrically driven to provide light pulses of the desired length. The longer light pulses from the diode laser have a significantly lower peak power density, thus avoiding ablation damage to the electrode, even at higher pulse energies. We present spatially resolved polarization maps of poly(vinylidene-trifluoroethylene) samples showing the significantly enhanced signal-to noise ratio of the upgraded instrument.

La vibrothermographie est une technique de thermographie active capable de détecter des singularités de type délaminage ou décollement dans un matériau composite comme les laminés en fibres de carbone très utilisés actuellement en construction aéronautique (CFRP). Les causes physiques du mécanisme d'échauffement interne, suite à l'interaction avec les ondes élastiques, peuvent être la friction, l'hystérésis viscoélastique ou encore la déformation plastique. La méthode est efficace également sur des géométries complexes et requiert uniquement que les deux faces internes du délaminage soient libres de vibrer. Cette étude consiste à déterminer la relation entre l'échauffement observé et la fréquence d'une excitation sinusoïdale entre 8 et 27 kHz. Il apparaît clairement des pics d'échauffement pour certaines fréquences particulières. La comparaison avec les fréquences de résonance locale du défaut modélisé par éléments finis montre des similitudes avec l'apparition de certains de ces pics. Une étude expérimentale visant à exploiter la présence de ceux-ci montre l'intérêt d'un test vibrothermographique de type balayage rapide (chirp), dans l'optique de mettre sur pied un test court et fiable pour le contrôle non destructif de matériaux composites.