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江蘇磁能探傷機有限公司
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| 最新資訊/ TANSHANGJI BAIKE |
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激光超聲技術的介紹 |
| 氣體中光激超聲波產生機理
在氣體中由激光激發超聲波主要有以下三種方法：由氣體吸收光能后通過無輻射弛豫過程產生超聲波;在氣體中發生光擊穿中產生;由一固體表面吸收光能后產生一熱流流入相鄰的氣體而激發產生[1].應用上述方法在常溫常壓下就可在氣體中激發出頻率高達幾十兆赫的超聲波，并且是非接觸的，不但能在惡劣環境下應用，而且可用于瞬變情況下的實時監測.
利用固體吸收光能在氣體中激發超聲，并用激光束偏轉來檢測超聲波的裝置.應用該裝置可進行氣體中聲速和聲衰減的檢測.被測氣體裝在溫度可以控制的石英腔內，一束脈沖激光直接射到腔內的一塊拋光硅片上.激光能量應控制在不損壞硅片表面為宜，投射到硅片表面的光斑直徑遠大于所研究的氣體的聲波波長，忽略聲脈沖的衍射效應.光激發的聲脈沖由一束平行于硅片表面的聚焦激光束來檢測.光激超聲在氣體內傳播x距離后到達檢測光束的焦點，并使它發生瞬時偏轉.用一個放在檢測光束強度分布相應于輸出信號最大位置上的光電二極管來檢測這個偏轉信號，偏轉信號放大后進入微機進行快速傅里葉(FFT)變換.這樣，由聲脈沖相對于激光脈沖的延遲時間t及距離x(由測微計測量和調節)之間的線性關系，由直線的斜率就可求得在平均頻率上的聲速.
聲學方法是研究物質特性的基本方法之一，在許多領域已獲得成功應用.常規的超聲檢測中，超聲脈沖是由和試樣直接耦合的壓電或壓磁換能器產生的.由于換能器本身帶寬的限制及換能器與試樣之間的耦合等因素影響，無法產生很窄的單個超聲脈沖.激光超聲技術是近幾年發展起來的產生聲波的一種新技術，即用強度調制的激光束射入閉合的介質空間時可產生聲波.利用激光脈沖來激發超聲脈沖，不僅是非接觸的，而且可以重復產生很窄的超聲脈沖，在時間和空間都具有極高的分辨率.還可以在不同形狀的試樣中激發超聲，可以在高溫、高壓、有毒、放射性等各種惡劣環境下進行超聲檢測.適合于超薄材料的檢測和物質微結構的研究，因此激光超聲技術以其優異特性而得到迅速發展并被關注.
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