ASF模式楔形波的激光超聲實驗研究.pdf

1、ASF模式的楔形波沿理想楔體頂端傳播時，能量集中于楔項，速度非常慢，這些不同尋常的特性引起了國內(nèi)外科學家廣泛的關注。本文建立了一套光偏轉的差分檢測實驗裝置，運用該裝置成功測得了ASF模式楔形波，并對其頻散、衰減等特性展開了研究。
　　 在歸納分析適合研究ASF模式楔形波的檢測技術之后，本文引入并改進了基于光差分的光偏轉實驗裝置。針對差分檢測技術的特點，采用探測光偏轉面與ASF模式楔形波的傳播方向垂直的方式，提高了信號的空間分辨率

2、。此外，采用雙半圓分束鏡代替三棱鏡分束，只需一個合適焦距的聚透鏡就可聚焦光束，減少了光學元件，進而減小了光學噪聲，提高了信噪比。
　　 使用自建的光偏轉差分檢測系統(tǒng)，對沿楔尖方向傳播的ASF模式的楔形波展開了研究。采用不同角度的楔體，得到沿不同頂角楔體傳播的ASF模式楔形波的時間-位移圖；對同一塊樣品，沿楔尖方向均勻步進掃描，獲得沿楔尖方向的表面掃描圖，再經(jīng)過二維傅里葉變換后，得到ASF模式楔形波的頻散曲線圖；沿楔體橫斷面方向均

3、勻步進，得到距離楔尖不同位置的ASF模式楔形波的時間-位移圖以及沿橫斷面方向的表面掃描圖，通過積分計算，最終得到ASF模式楔形波的能量分布圖。通過對實驗結果的分析，發(fā)現(xiàn)：隨楔體頂角的增大，沿楔尖方向傳播的ASF模式楔形波的模態(tài)數(shù)反而減少；ASF模式楔形波沿本實驗用的鋁樣品的頂端傳播時，存在著頻散，根據(jù)頻散曲線圖，還可以清晰的看出各個楔體頂角所能支持的模態(tài)數(shù)；ASF模式的楔形波能量主要集中在楔體頂端，對于小角度楔體，遠離楔尖時，能量呈指數(shù)