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《應(yīng)用于激光超聲檢測(cè)的新型光偏轉(zhuǎn)探測(cè)技術(shù).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、50傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第30卷第lO期應(yīng)用于激光超聲檢測(cè)的新型光偏轉(zhuǎn)探測(cè)技術(shù)白茂森，傅星，DanteDorantes，金寶印，胡小唐(天津大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。天津300072)摘要：針對(duì)現(xiàn)有激光超聲薄膜楊氏模量測(cè)量方法，提出了一種新型的光束微偏轉(zhuǎn)探測(cè)技術(shù)。該技術(shù)采用差分檢測(cè)方法抑制了系統(tǒng)共模噪聲；采用共焦結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性、減弱了環(huán)境擾動(dòng)的影響。并闡述了此探測(cè)技術(shù)的工作原理。將其應(yīng)用于激光超聲薄膜楊氏模量
2、測(cè)量系統(tǒng)，獲得了聲表面波在標(biāo)準(zhǔn)樣品中的傳播色散曲線。實(shí)驗(yàn)色散曲線與理論計(jì)算值的良好擬和驗(yàn)證了此探測(cè)技術(shù)的實(shí)用性。關(guān)鍵詞：激光超聲檢測(cè)；差分檢測(cè)；共焦結(jié)構(gòu)；聲表面波；光偏轉(zhuǎn)中圖分類號(hào)：TN247文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2011)10-0050-03Anovellightdeflectiondetectingtechnologyappliedinlaser—generatedultrasonicdetectionBAIMao-sen，F(xiàn)UXing，DanteDorantes，JINBao-yi
3、n，HUXiao—tang(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Aimedatthinfihn’SYoung’Smodulusmeasurementmethodbylasergeneratedultrasonic，anovellightdeflectiondetectingmethodisproposed．thistechnol
4、ogyadoptsdifferentialdetectingmethodtorestraincommonmodelnoises．Confocalstructureisusedtoenhancethesystem’Sstabilityandtoreduceinfluenceofdisturbancesofenvironment．Itsworkingprincipleisexplained．Thismethodisappliedinfilm’SYoung’Smodulusmeasuringsystembylase
5、rgeneratedSurfaceacousticwave(SAW)．AnexperimentaldispersioncurveofSAWpropagationinastandardsampleisobtained．Goodfittingresultofthisexperimentaldispersioncurvewithitstheoreticalcalculationcurveprovesthisdetectingmethod’Spracticability．Keywords：laser—generate
6、dultrasonicdetection；diferentialdetection；confocalstructure；surfaceacousticwaves(SAW)；lightdeflection0引言種新型光束偏轉(zhuǎn)敏感探測(cè)方法，并將其應(yīng)用于激光SAW薄深人研究薄膜楊氏模量等機(jī)械特性的表征測(cè)量方法已膜楊氏模量測(cè)量系統(tǒng)，用以檢測(cè)激光脈沖激發(fā)的SAW信成為發(fā)展現(xiàn)代集成電路、微機(jī)電系統(tǒng)、航天涂敷材料、切割號(hào)。該探測(cè)方法采用差分探測(cè)方式抑制了系統(tǒng)的共模噪工具耐磨涂層等高端技術(shù)的必備條件。目前，薄膜機(jī)械特聲，并采
7、用共焦光學(xué)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性，減小了檢測(cè)性測(cè)量方法主要有納米壓痕法、彎曲疲勞測(cè)試法以及激光環(huán)境擾動(dòng)對(duì)探測(cè)結(jié)果的影響?；诖颂綔y(cè)方法檢測(cè)出了超聲表面波法爭(zhēng)。其中，激光超聲表面波法由于其快SAW在標(biāo)準(zhǔn)樣品中的傳播色散曲線。此實(shí)驗(yàn)色散曲線與速、非接觸、無損傷、精度高等特點(diǎn)而備受青睞。其理論計(jì)算色散曲線的良好擬和結(jié)果證明了此探測(cè)方法的對(duì)激光激發(fā)的寬頻聲表面波進(jìn)行有效的探測(cè)是激光超實(shí)用性。聲表面波測(cè)量法的關(guān)鍵之一?，F(xiàn)有的探測(cè)技術(shù)主要有1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)壓電傳感法、光干涉法以及光束偏轉(zhuǎn)敏感探測(cè)法圖1所示為基于本文設(shè)計(jì)的光偏轉(zhuǎn)
8、探測(cè)方法的激光等。其中，光束偏轉(zhuǎn)敏感法具有探測(cè)靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間快SAW薄膜楊氏模量測(cè)量平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖。圖中虛線框內(nèi)部分等優(yōu)點(diǎn)，非常適于寬帶激光聲表面波(surfaceacausticwave，即為本文設(shè)計(jì)的新型差分共焦光束微偏轉(zhuǎn)探測(cè)器。SAW)探測(cè)。圖中，l為中央計(jì)算機(jī)；2為載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)器；3為皮秒脈本文針對(duì)激光SAW薄膜楊氏模量測(cè)量方法，提出了一沖激光器；4，2O為擴(kuò)束準(zhǔn)直器；5，1l，14，17為聚
