智能化150MHz反射式声学显微镜及其图象处理

本文描述了我们近期研制成功的一台智能化150MHz反射式声显微镜.该机以通用微机为核心,控制整机工作,终端显示图象.该机具有较高的表层和深层分辨能力,已观察出5.1mm深处20μm宽浅槽的形状.它可检测平面、圆柱形零件.该机还具有多项图象处理功能,分析样品参数,具有良好推广应用前景.

静磁波器件的现状和发展

在磁偏置YIG薄膜中可以传播一种与电子自旋紧密相关的静磁波(MSW)。它具有可直接工作于常用微波波段、可以电调谐、频带宽等优点,可以满足通信、电子对抗等信号处理系统提出的新要求。本文综述了这种新器件的工作原理、主要形式、系统应用、发展历史、现状及前景展望。

微机化声显微镜及其在材料科学研究中的应用

微机化声显微镜系列已研制成功。它利用一台 IBM—PC/AT 机控制整机工作,并完成声显微图象的数字存贮、处理、显示。它具有操作灵活、观察方便、信息丰富、功能齐全等优点。已成功地应用于材料科学方面的研究工作。如对高温结构陶瓷零件内部微缺陷的无损检测、材料疲劳实验过程观察、陶瓷件磨擦过程中亚表层结构研究等。在应用中表现出其它手段所没有的一些功能。

声显微镜及其图象处理研究

本文概述了声显微镜发展动态，以清华大学近期研制的ＴＨＳＡＭ－７型声显微镜为例，说明了声显微镜的结构。它包括声路、电路、机械和微机四个主要部件。文中讨论了声显微镜的三种工作状态和成象原理；介绍了一些应用实例，说明了它具有的独特功能。它对结合面状况研究，不透光及不反光体的表层和内部结构检测特别有效。最后介绍了与声显微镜成象有关的一些图象处理问题。

静磁前向体波(MSFVW)激励特性研究

本文从静磁波基本方程出发导出了MSFVW的色散特性和辐射阻抗关系式,得到MSFVW和诸因素的关系,讨论了这种波型的优点。建立了MSFVW实验装置,着重研究激励特性和结构参数的关系,实验结果和理论分析基本一致.最后还指出大功率长脉冲工作时MSFVW有不稳定和噪声增强现象.这在文献上尚未见到过同样报道。

多功能宽带超声检测和三维成像技术研究

利用直接数字成像和程控采样扫描技术，完成了ＴＨＭＵＴ—ｌ型多功能宽带超声检测仪研制工作。一台机器可同时完成Ａ、Ｂ、Ｃ（多断层）、声显微镜等多种功能。工作频带为５—１０５ＭＨｚ，对样品只需进行一次检测，即可将结果显示在微机终端屏幕，还可进行分析、处理。利用表面成像法，把ＴＨＭＵＴ—ｌ所得多断层Ｃ扫描测试结果重建出—幅三维图像。上述技术在工业和医学上可望有较广泛应用。

台式多功能声显微镜的研制

研制成功了一台 THSAM- M型台式多功能声显微镜。在 PC机内插入采样速率为1 0 9次 /s的超高速 A/D卡以及快脉冲产生和接收卡 ,利用软件完成信号检测和显示功能。仪器工作频率为 1～ 1 0 0 MHz;在检测样品时 ,可同时显示 A,B,C扫描结果 ,并可观察样品的多层 B,C扫描图象 ,还可显示样品的内部三维结构。该系统已成功应用于多个领域的样品测量 ,获得了一定效果。该机体积小、功能强、成本较低 ,具有广阔的应用前景。

静磁前向体波(MSFVW)信道接收器的研究

静磁前向体波(MSFVW)要求外加直流偏置磁场和静磁波波导YIG膜平面相垂,因而极易安排直流磁路和微波电路。把一个MSFVW阵列置于一个线性渐变外磁场中,每个滤波器中心频率不同,形成一个信道接收器,可完成不同频率信号的实时分离。本文从理论和实验说明这种器件的特性,并指出器件实用化尚需进行的工作。

声学显微镜及在电子器件工业中的应用

阐述了声学显微镜（ＳＡＭ）的结构、工作原理，以及声学显微镜在电子元器件检测中广泛的实际应用研究；指出ＳＡＭ是一种具有观察、检测、分析的多功能仪器，将成为超声检测仪器升级换代产品。

相位成象声显微镜的研制及应用

研制了一台相位成象声显微镜 ,可对样品反射信号的相位信息进行成象。其电路由插入PC机内的超高速A/D卡和快脉冲产生和接收卡组成。A/D卡采样率 >10 9次 /s ,使用了周边元件扩展接口 (PCI)总线和现场可编程门阵列 (FPGA)技术 ;脉冲产生和接收卡能可靠接收、放大未经检波的回波 ,因而可精确获取未经检波的回波信号。然后利用软件完成相位检测及图象显示 ,还可通过数字检波获得样品幅度象。仪器工作频率为 2 5 0MHz ;可实时显示检测样品的A扫描及相位或幅度象。该仪器在微米级薄膜厚度、形状的测量和三维成象以及焊接质量的检测等方面具有独特功能。该机体积小、功能强、成本低 。

基于PC机的一种多功能声显微镜及可视化技术的研究

近来研制成功了一种基于PC机、我们称为“THSAM-M”型的多功能声显微镜。在PC机内插入采样率1GSPS的超高速A／D卡和信号产生和接收卡，利用软件完成信号检测、处理、显示功能。仪器工作频率为1－100MHz；在检测样品时，同时多层显示A、B、C扫描结果、根据声学理论、MarchingCube等值面抽取方法和OpenGL技术完成了三维数据的可视化处理，显示样品的内部三维结构。该系统已成功应用于多个领域样品的测量；获得了多项新的检测结果，显示出广阔应用前景。

虚拟式声显微镜及应用技术研究

本文描述一台虚拟式扫描声显微镜及应用技术研究。它的硬件特别简单,仅由一台带有超高速A/D卡和快脉冲收发卡的PC机和机械扫描系统组成;主要的功能均由软件完成。脉冲收发卡仅包括脉冲产生和高频放大器;A/D卡采用PCI总线,采样率1GSPS,数据传输率100MB/s。系统能采集并实时显示频率达百兆的未检波回波信号。采集到的信号经软件处理,可在屏幕卜实时显示样品的A、B、C型幅度像或相位像。仪器利用信号处理技术提高信号的信噪比;进行特征提取、识别。该仪器在材料识别,电子、光电子器件和焊接质量检测等方面功能较强,具有广阔的开发应用前景。

智能化150MHz反射式声学显微镜及声显微图像处理研究

描述了研制成功的一台智能化150MHz反射式声显微镜.该机用通用微机为控制中心控制整机工作、终端显示图象;采用精心设计的声镜和电路.该机具有较高的表层和深层分辨能力,可观察出5.1mm深处,20μm宽结构的形状.该机还具有多种声显微图象处理功能,分析样品参数.因而具有较高推广应用价值.

静磁前向体波—光导波调制器研究

在理论和实验两个方面研究了YIG/GGG结构中静磁前向体波(MSFVW)色散、辐射阻抗和输入阻抗。按模式耦合理论对YIG/GGG结构中MSW-GOW互作用问题作了分析。成功地实现了MSFVW对光导波的调制,作用效率达21％,带宽0.5GHz。

固体声谐振子扰动的理论和实验研究

为进行快速无损检测（ＮＤＴ），研究了固体声谐振子扰动和声学特征变化的关系．用有限元方法分析了存在和无缺陷样品的振动频率和振型，用数字信号处理技术，实验研究了样品中缺陷对声学特征的影响．实验和理论结果一致性很好，为用声学特征进行无损检测提供了理论和实验指导．

静磁前向体波激励特性的初步研究

本文从静磁波基本方程出发导出了MSFVW的色散特性和辐射阻抗关系式得到MSFVW和诸因素的关系及其优点。从实验和理论两方面研究激励特性和结构的关系,两种结果基本一致。最后给出大功率、长脉冲工作时MSFVW的不稳定现象。这在文献上尚未见到过同样报导。

智能化THSAM—5型反射式声学显微镜及其应用

本文描述了近期研制成功的一台智能化THSMA-5型反射式声显微镜。该机以通用微机为核心控制整机工作,终端显示图象。该机具有较高的表层深层分析能力,已观察出5.1mm深处20μ宽结构形状。它可检测平面、圆柱形零件。该机还具有多种图象处理功能,分析样品参数,具有良好推广应用前景。

THMUT-1型智能化多功能宽带超声检测仪的研制

利用直接数字成象和程控采样扫描技术,研制成了THMUT-1型智能化多功能宽带超声检测仪。一台机器可同时完成A、B、C(多断层)、声显微镜等多种功能。工作频带为5～105MHz,对样品只需一次检测,即可将结果显示在微机终端屏幕,还可进行分析、处理。利用表面成象法,把THMUT-1所得多断层C扫描测试结果重建出三维图象。

薄板声谐振子扰动的声学特征检测研究

为进行快速NDT，研究了薄板声谐振子扰动和声学特征变化的关系．用有限元方法分析存在和无缺陷薄板的振动频率和振型。利用数字信号处理技术，实验研究了样品中缺陷对声学特征的影响．实验和理论分析结果一致性很好．研究结果有助于正确利用样品声学特征进行无损检测。