液体中的激光超声脉冲

强度调制的光束或脉冲光束投射到媒质中(可以是固态、液态、气态或等离子体等各种物态的媒质),媒质吸收光能而激发出声波的效应称为光声效应.早在1880年贝尔(Bell)首先在固体中观察到光声效应.但在此后很长的一段时间里,光声效应的研究进展缓慢,这主要是因为当时缺乏强光源和检测弱信号的手段。以致光声效应的实际应用价值未能充分显示,随着强光源的相继问世,例如各种激光器和强氙灯光源,以及弱信号检测技术的不断发展,从20世纪70年代以后,光声效应的研究取得迅速进展.由于光可以在各种媒质中激发声波,而利用检测到的声波反过来可获得有关媒质的光学、热学、力学以及媒质内部结构等特性的信息,光声效应已广泛应用于物理、化学、生物、医学以及海洋、环境和材料科学等多个领域.本文将介绍脉冲激光在液体中激发超声脉冲方面的研究现状,特别着重于液体中脉冲激光激发超声脉冲的机制及其应用前量.

强吸收固体中激光超声脉冲的特性研究

对梯形激光脉冲入射到半无限强吸收固体媒质中热弹激发的超声应力脉冲进行了研究.给出了媒质表面束缚和自由2种情况下的超声应力脉冲的表达式及其理论曲线,并给出了自由表面下的实验结果,都表明表面束缚时应力脉冲是单极性的,自由时是双极性的,应力脉冲增宽不大,其特性还受激光脉冲形状的影响.

金属增材工艺裂缝缺陷的脉冲光声检测技术

增材制造过程中由于工艺参数控制,材料特性及工件复杂形状等因素仍会导致金属工件中裂纹、孔隙等缺陷的产生,严重影响产品质量,因此对增材制造工件的缺陷检测具有非常重要的意义。本文开展了基于光偏转的金属光声裂缝缺陷检测技术研究,文中基于光偏转测振技术,建立了脉冲光声裂缝检测的验证系统,并开展了相应的模拟测试,获得了优于20μm的分辨率,验证了本技术作为裂缝检测技术的可行性。