激光超聲無損檢測技術(shù)研究.pdf

1、在工業(yè)領(lǐng)域，常常需要在不破壞或不損傷被檢對象的前提下，判定和評價物質(zhì)內(nèi)部或外表的物理和機械性能，包括各種缺陷及其它特征參數(shù)，這對于控制和改進生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量，保證材料、零部件和產(chǎn)品的可靠性起著關(guān)鍵作用，因此產(chǎn)生了一門綜合檢測技術(shù)——無損探傷技術(shù)。激光超聲技術(shù)是利用激光來激發(fā)和檢測超聲的一門新興技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于無損檢測領(lǐng)域。
　　本文從理論和實驗上研究了激光超聲的生成機理、超聲脈沖的特性、光外差無損探傷系統(tǒng)以及速度型干涉探測系

2、統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計。
　　對課題的研究背景、應(yīng)用情況、國內(nèi)外發(fā)展情況以及論文的主要工作進行了介紹。
　　運用點源模型討論了熱彈和燒蝕兩種機制下激光激發(fā)超聲的機理，探討了熱彈機制下激光激發(fā)超聲脈沖的特性，并給出實驗驗證。同時，分析了超聲波在固體中的衰減，并由實驗得到了鋼件和鋁件中的超聲信號回波，通過比較確定鋼件為實驗材料。為進一步研究非接觸式接收方法打下基礎(chǔ)。
　　對光外差探傷系統(tǒng)的原理、光學(xué)設(shè)計進行了詳盡地分析，并給出了實驗

3、裝置以及實驗結(jié)果處理。
　　重點系統(tǒng)地分析了速度型干涉探傷系統(tǒng)的工作原理，給出了其中關(guān)鍵元件共焦球面Fabry-Perot干涉儀的參數(shù)設(shè)計以及光電探測器的參數(shù)選擇。首先討論了共焦Fabry-Perot干涉儀用于探測激光超聲信號的原理，通過計算給出其關(guān)鍵參數(shù)：腔鏡反射率R和腔長L，由此確定了干涉儀的四個重要參數(shù)；接著計算了超聲信號對入射光的調(diào)制，并分析了干涉儀對超聲信號的解調(diào)原理，得出結(jié)論如下：當激光超聲頻率與干涉儀帶寬接近時，干涉