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第76章 神奇的超声探测仪

几年前,在美国发生了一件特大黄金伪造案,轰动了整个金融界。一天,纽约一家金银饰品公司从银行金库里购来一批金块进行熔化,突然发现这批货是假的,因为在熔化的金黄色液态金子的表层,浮起了大量灰黑色的液态金属。按说,伪造黄金是件不容易的事。因为,首先它有着特有的闪亮的金属光泽,明眼人一眼就可分辨出真伪。其次,黄金的比重为19.3,如果往里面掺入其他金属,其比重就会变化,用比重测量仪器也很容易检查出来。那么,这批“金块”作案者又是怎样伪造出来的呢?后来经过专家们鉴定分析,才把这一谜团解开。原来,这些假金块的芯子,是经过处理的金属钨,它的比重几乎与黄金相同,外面又裹上了一层薄薄的真金,叫人真假难辨,因此瞒过了收购人员的眼睛。

为了及早侦破此案,捉拿罪犯,警方认为应尽快找到一种无损识别这种假金块的新方法。于是,他们将这一任务交给了一位见多识广的技术专家。开始这位专家也感到此事十分棘手,后来一次他到医院看病,医生对他做超声检查启发了他:超声既然可以隔着肚皮窥探体内器官,何不用它来透视一下假金块的“肚内货色”呢?为此,他特意找来一台专门用来检测材料的超声探测仪,对真假金块一一进行识别试验。结果,奇迹出现了,在探测仪探头锐利的“目光”下,假金块原形毕露,无一漏网。根据这位专家的建议,警方为每一黄金收购处配置了一台超声探测仪。不久,依靠这种仪器在收购处当场查获了一个出卖假金块的案犯,一举破获了一帮伪造金块的犯罪团伙。

听了上面的故事,你一定会问:超声为什么这么神通广大,能识别真假金块呢?其实这里面的道理很简单。大家知道,超声有很强的穿透本领,它能在金属中像光线一样沿着直线传播。如果在传播过程中遇到另外一种物质(别的金属或空气层),它就会在两种物质的分界面上发生反射而产生回波。超声探测仪探头上,有超声发射器和接收器,分别负责超声的发射和回波的接收。把探头紧压在金块的一个表面上,每隔一定时间向金块内部发射一束超声信号。如果是真金块,探测仪的显示屏上就会出现一前一后两个尖峰,即发射波和底面回波。如果“金块”是金皮包着钨芯的假货,那么“金块”里面又多了两个分界面,这样显示屏上在发射波和底面回波中间,就会多出两个尖峰。根据这两个尖峰在显示屏上的距离,还可推算出钨芯的厚度和包金的厚度。超声探测仪就是这样凭着它那“火眼金睛”巧破黄金案的。

用来检测金属材料的超声探测仪,是1942年美国科学家费尔斯顿发明的,它主要是用来探测材料内部缺陷的,因此又叫超声探伤仪。许多金属制件,像钢梁、锅炉、齿轮、转轴等,因铸造、加工、焊接等方面原因,内部往往出现气泡、砂眼、裂缝等缺陷。如果不及早把它们检测出来,轻则影响使用寿命,重则要造成重大事故。但缺陷在材料内部,从外表是根本无法发现它们的。最早是用X射线或者γ射线方法,来探测这些缺陷,但X射线穿透力较差,它最多只能穿过30厘米的金属层,因此不能检测大型机件;γ射线只能发现大的缺陷,对于小于4毫米的缺陷就无能为力了;而利用超声来对材料“探伤”,效果就不一样了。超声能穿透几十米的金属层,能发现极小的砂眼和极细的裂缝,而且设备轻巧,使用方便迅速。现在有一种超声钢轨探伤列车,上面装有超声探伤仪。列车一面行驶,它就可以一边探查钢轨有无裂纹,每小时探查的钢轨达30~40千米。近半个世纪以来,运载火箭、宇宙飞船、人造卫星、航天飞机等现代化的航天工具陆续出现,它们在上天之前,都要进行一番认真“体检”的。而担负“体检”任务的“医生”,就是超声探测仪。