激光激发源对声表面波的影响

严刚; 徐晓东; 陆建; 沈中华; 倪晓武

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光激发源对声表面波的影响

严刚 , 徐晓东 , 陆建 , 沈中华 , 倪晓武

文章导航 > 激光技术 > 2006 > 30(3): 317-319

引用本文:

Citation:

激光激发源对声表面波的影响

1.
南京理工大学, 信息物理与工程系, 南京, 210094;
2.
南京大学, 声学研究所, 南京, 210093

作者简介: 严刚(1978- ),男,博士研究生,主要从事激光超声检测的实验与理论研究..

通讯作者: 沈中华, shenzh@mai.lnjus.tedu.cn ;

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(60208004);教育部高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助项目(激光与物质相互作用机理与测试方法研究)
中图分类号: TB559

The influence of laser source on generated surface acoustic waves

1.
Department of Applied Physics, Nanjing Univesity of Science & Technology, Nanjing 210094, China;
2.
Institute of Acoustics, Nanjing University, Nanjing 210093, China

Corresponding author: SHEN Zhong-hua, shenzh@mai.lnjus.tedu.cn ;

CLC number: TB559

摘要: 利用激光激发声表面波及光差分技术研究激光源对声表面波的影响。实验中利用了Nd∶YAG脉冲激光器激发超声,采用632nm的He-Ne激光器基于光束偏转法的光差分检测系统,测量了铝样品表面的声表面波,获得了很好的信号。在此基础上研究了激发源的形状和能量对激发的声表面波幅度的影响。同时从热弹和融蚀机制下讨论激光声表面波的产生。在这两种机制下,声表面波的幅度发生了很大的变化。随着激光能量密度的增加,声表面波的幅度由线性变化转换为非线性变化。这一结果对激光激发声表面波理论研究有一定的指导意义。
- 激光技术 /
- 声表面波 /
- 光差分 /
- 无损检测
Abstract: A laser generation and optical difference detection method of surface acoustic waves(SAW) is used to study the influence of laser source on SAW.SAW are excited employing a Nd∶YAG laser on sample aluminum plate and detected with an optical difference detection system based on optical beam deflection technique with a 632nm He-Ne laser.The experimental investigation of the influence of the type of laser source and line source energy on laser generated SAW is carried out.Furthermore,the generation of SAW is discussed from the principles of thermoelasticity and ablation.In these two principles,the amplitude of SAW takes a great change.With the increase of the incident power density,the amplitude of SAW changes from linear to nonlinear.These results provide powerful guidance for the theory research of laser generated SAW.
- laser technique /
- surface acoustic waves /
- optical difference /
- nondestructive testing

[1]	SCRUBY C B,DRAIN L E.Laser ultrasonics:techniques and applications[M].New York:Adam Hilger,1990.223～324.
[2]	ZHANG Sh Y.Laser ultrasound and nondestructive evaluation in materials[J].Applied Acoustics,1992,11(4):1～6(in Chinese).
[3]	ZHANG X R.Evaluation of composites and nano-structured materials by laser ultrasound[J].Applied Acoustics,2000,19(5):1～9(in Chinese).
[4]	QIAN M L.Laser ultrasonic technique and its applications[J].Shanghai Measurement and Testing,2003,30(1):4～7(in Chinese).
[5]	SU K,REN D H,LI J et al.Study on generating ultrasonic waves[J].Opto-electronic Engineering,2002,29(5):68～72(in Chinese).
[6]	NEUBRAND A,ESS P H.Laser generation and detection of surface acoustic waves:elastic properties of surface layers[J].J A P,1992,71(1):227～238.
[7]	GUAN J F,SHEN Zh H,XU B Q et al.Spectral analysis of the scattering waveform of the laser-generated ultrasonic waves for detecting thecrack in the material[J].Laser Technology,2005,29(3):287～314(in Chinese).
[8]	ROYER D,CHENU C.Experimental and theoretical waveformsof Rayleigh waves generated by a thermoelastic laser line source[J].Ultrasonics,2000,38:891～895.
[9]	ROSE L R F.Point-source representation for laser-generated ultra-sound[J].J Acoust Soc Amer,1984,75(3):723～732.
[10]	HURLEY D H,SPICER J B.Line source representation for laser-generated ultrasound in an elastic transversely isotropic half-space[J].J Acoust Soc Amer,2004,116(5):2914～1922.
[11]	XU X D,ZHANG Sh Y,ZHANG F F et al.Characterizing of thin materials by optical difference detection of laser generated SAW[J].Acta Acustica,2003,28(3):201～206(in Chinese).

[1]	刘津升 , 徐振华 , 顾国庆 . 激光阵列用于改善声表面波信噪比的数值研究. 激光技术, 2011, 35(3): 403-406. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.030
[2]	祁建霞 , 苗润才 , 董军 . 光衍射法测量低频液体表面波衰减系数. 激光技术, 2008, 32(5): 496-498,520.
[3]	赵艳 , 沈中华 , 陆健 , 倪晓武 . 圆柱型涂层/基底系统中的激光超声表面波. 激光技术, 2006, 30(6): 647-649,666.
[4]	王明宇 , 周跃进 , 郭冲 . 激光超声检测表面裂纹深度的数值模拟. 激光技术, 2017, 41(2): 178-181. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.006
[5]	郑彩英 , 郭中华 , 金灵 . 高光谱成像技术检测冷却羊肉表面细菌总数. 激光技术, 2015, 39(2): 284-288. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.029
[6]	王聪毅 , 高向东 , 马女杰 , 张艳喜 , 游德勇 . 激光焊接缺陷多向磁场激励下磁光成像检测. 激光技术, 2020, 44(5): 592-599. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.05.011
[7]	赵毕强 , 魏旭立 , 杨振刚 , 刘劲松 , 王可嘉 . 隔热板的太赫兹无损检测. 激光技术, 2015, 39(2): 185-189. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.008
[8]	周宇 , 王天一 , 李文军 , 游承武 , 杨振刚 , 王可嘉 , 刘劲松 . 太赫兹无损检测可视化系统的设计. 激光技术, 2017, 41(3): 351-355. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.010
[9]	谢蒙萌 , 陶宝祺 , 姜锦虎 . 基于光栅大错位数字散斑干涉的无损检测技术. 激光技术, 2001, 25(4): 279-281.
[10]	孟庆龙 , 张艳 , 尚静 . 光纤光谱结合模式识别无损检测苹果表面疤痕. 激光技术, 2019, 43(5): 676-680. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.05.017
[11]	刘燕德 , 谢庆华 , 王海阳 , 马奎荣 , 张宇 . 表面增强喇曼光谱研究脐橙中亚胺硫磷农药残留. 激光技术, 2017, 41(4): 545-548. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.017
[12]	汪靓 , 杨宇 , 黄敏 , 朱启兵 . 基于偏振成像技术的油桃机械损伤检测. 激光技术, 2022, 46(6): 841-849. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.021
[13]	杜亮亮 , 高向东 , 周晓虎 , 王春草 . 旋转磁场激励下激光焊接裂纹磁光成像规律研究. 激光技术, 2018, 42(6): 780-784. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.010
[14]	王贵鑫 , 严刚 , 关建飞 . 铝材管道管壁厚度对激光超声信号影响的探究. 激光技术, 2014, 38(2): 260-265. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.02.024
[15]	赵扬 , 杨平华 , 王铭振 , 曹逸飞 . 钛合金增材制造孔隙缺陷的无损检测研究进展. 激光技术, 2024, 48(3): 432-437. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.03.020
[16]	郭红 , 王新兵 , 左都罗 , 陈宝锭 . 基于可调谐CO₂激光器的SF₆差分光声检测研究. 激光技术, 2018, 42(5): 593-598. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.003
[17]	尹国福 , 鲁建存 , 刘彦义 , 贺爱峰 , 曹椿强 . 激光起爆系统光路完整性检测技术研究. 激光技术, 2011, 35(4): 554-558. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.028
[18]	罗道斌 , 苗润才 , 刘香莲 , 朱峰 . 低频液体表面波的光衍射及衰减特性的研究. 激光技术, 2007, 31(6): 584-586.
[19]	胡增荣 , 童国权 , 陈长军 , 郭华锋 , 周亮 , 徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009
[20]	王伟 , 张永康 , 鲁金忠 , 殷苏民 . 基于激光冲击波三维无损打标的数值模拟. 激光技术, 2008, 32(1): 37-39,43.

点击查看大图

计量

文章访问数: 3530
HTML全文浏览量: 645
PDF下载量: 603
被引次数: 0

激光激发源对声表面波的影响

通讯作者: 沈中华, shenzh@mai.lnjus.tedu.cn;

作者简介: 严刚(1978- ),男,博士研究生,主要从事激光超声检测的实验与理论研究.

1. 南京理工大学, 信息物理与工程系, 南京, 210094;
2. 南京大学, 声学研究所, 南京, 210093

收稿日期: 2005-04-05
录用日期: 2005-05-24
网络出版日期: 2006-05-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(60208004);教育部高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助项目(激光与物质相互作用机理与测试方法研究)

关键词:

摘要: 利用激光激发声表面波及光差分技术研究激光源对声表面波的影响。实验中利用了Nd∶YAG脉冲激光器激发超声,采用632nm的He-Ne激光器基于光束偏转法的光差分检测系统,测量了铝样品表面的声表面波,获得了很好的信号。在此基础上研究了激发源的形状和能量对激发的声表面波幅度的影响。同时从热弹和融蚀机制下讨论激光声表面波的产生。在这两种机制下,声表面波的幅度发生了很大的变化。随着激光能量密度的增加,声表面波的幅度由线性变化转换为非线性变化。这一结果对激光激发声表面波理论研究有一定的指导意义。