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《基于光纖光柵超聲檢測(cè)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文基于光纖光柵超聲檢測(cè)技術(shù)研究碩士研究生：戚仕濤指導(dǎo)教師：湯黎明摘要近年來，由于診斷超聲的輸出功率在不斷加大，以及高強(qiáng)度治療超聲(包括超聲手術(shù)、超聲波碎石、超聲熱療等)的廣泛使用，對(duì)超聲場(chǎng)在人體的分布情況進(jìn)行精確測(cè)定更顯得尤為迫切。通常，J人體內(nèi)部的超聲場(chǎng)分布是用復(fù)雜的理論模型來估算，由于人體內(nèi)的超聲場(chǎng)的形成可能來自于非理想源，且超聲在不同組織間傳播時(shí)會(huì)受到多種因素的影響，因此進(jìn)行直接檢測(cè)這種超聲場(chǎng)方法的研究至關(guān)重要。光纖光柵傳感器是近年來研究較多的一種新型傳感器，它以極高的靈敏度和精確度，本征安全，抗電磁干擾，高絕緣強(qiáng)度，耐高溫，耐腐
2、蝕，質(zhì)量輕，體積小，柔韌，寬頻帶而著稱。光纖光柵傳感器集傳感與傳輸于一體，應(yīng)用非常方便。通過拉伸或壓縮光纖光柵，或者改變溫度，可以達(dá)到改變光纖光柵的周期和有效折射率，從而達(dá)到改變光纖光柵的反射波長(zhǎng)的目的，反射波長(zhǎng)和應(yīng)變、溫度、壓力、壓強(qiáng)等物理量成線性關(guān)系。根據(jù)這些特性可以將光纖光柵制成應(yīng)變、溫度、壓力、加速度等多種傳感器。論文通過分析光纖光柵波長(zhǎng)解調(diào)原理和六種解調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，綜合考慮檢測(cè)信號(hào)特點(diǎn)，、～I(xiàn)選定了基于透射式模型的光纖光柵超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，并將系統(tǒng)分為三部分，并提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案：一是通過對(duì)超聲波的波形，特征參量，換能器和檢測(cè)原理的分析，
3、確定了使用液浸式聲透鏡聚焦換能器產(chǎn)生聚焦超聲場(chǎng)，給出了產(chǎn)生超聲波系統(tǒng)，從實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了超聲波的產(chǎn)生及其焦點(diǎn)的位置，為進(jìn)一步的光柵檢測(cè)提供了參考。二是系統(tǒng)檢測(cè)部分，設(shè)計(jì)了光電檢測(cè)器，給出了其測(cè)試性能參數(shù)。三是在分析光柵檢測(cè)超聲波的頻率響應(yīng)問題的基礎(chǔ)上，選擇滿足要求的光柵。最后給出并分析了整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究結(jié)果表明：超聲波對(duì)光纖光柵的整體作用效果表現(xiàn)為：(1)當(dāng)超聲波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光柵長(zhǎng)度時(shí)，超聲波對(duì)光柵的整體作用被平均，光柵頻率響應(yīng)沒有改變，布拉格波長(zhǎng)沒有變化，在這個(gè)條件下，沒有量化分析來證明超聲波的存在。(2)當(dāng)超聲波長(zhǎng)和光柵長(zhǎng)碩士學(xué)位論文度接近時(shí)，傳
4、感光柵的每一層受到不同的應(yīng)變而使得光柵啁啾，因而布拉格波長(zhǎng)變化呈不規(guī)律性。(3)當(dāng)超聲波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于光柵長(zhǎng)度時(shí)，布拉格波長(zhǎng)變化與超聲波幅度成比例。所以僅當(dāng)超聲波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于光柵長(zhǎng)度時(shí)，通過光柵的布拉格波長(zhǎng)變化便可檢測(cè)出超聲波的特性。論文對(duì)上述各系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論依據(jù)、設(shè)計(jì)思想以及實(shí)現(xiàn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)都進(jìn)行了詳細(xì)地分析，對(duì)于所使用的新技術(shù)進(jìn)行了具體的論證，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新。通過反復(fù)的測(cè)試與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵檢測(cè)聚焦超聲場(chǎng)性能參數(shù)等功能。再通過數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)實(shí)際獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，驗(yàn)證了整個(gè)傳感系統(tǒng)方案的可行性。在論文最后總結(jié)了光纖光柵檢測(cè)超聲波系統(tǒng)
5、中存在的問題，并提出了一些將來改進(jìn)的設(shè)想。關(guān)鍵詞：光纖光柵；生物學(xué)效應(yīng)；超聲場(chǎng)；布拉格波長(zhǎng)：解調(diào)碩士學(xué)位論文ResearchonUltrasoundDetectingTechniquesBasedonOptic-fiberGratingName：QiShi--taoSupervisor：TangLi—mingAbstractRecentyears，withincreasingoutputpowerofdiagnosisultrasound，andbroadlyusingllighintensitytreatmentultrasound(inclu
6、dingultrasoundoperation，ultrasounddetritus，ultrasoundheattreatment，eta1)，itisextremelyurgenttodetectaccuratelythedistributingultrasoundfieldinbody．Usually,theultrasoundfieldinhumanbodyisreckonedbycomplicatedtheoreticalmodel，butultrasoundfieldinbodymaybecomefromnon-idealsource
7、s，andmanyfactorsCaninfluencetheultrasoundfieldwhilespreadingthroughtissues，SOitisextremelyimportanttostudyanewmenthodfordirectlydetectingtheultrasoundfield．Optic—fibergratingssensorisoneofthemostinterestedsensorsbeingstudied，ithasmanyadvantagesashighsensitivityandprecision，sa
8、felatent，antielectricmagneticinterference，hi曲lyinsulated，endurableof
